TW201703158A - 具有接觸深井區域之電晶體 - Google Patents

Abstract

本案揭示涉及主體接觸電晶體之各種方法及器件。一種示例性方法包含在一半導體晶圓之一平坦表面上形成一閘極。該閘極覆蓋具有與一第二導電類型相反的一第一導電類型之一通道。該方法亦包含藉由使用該閘極來遮蔽體劑量的摻雜劑，將該等體劑量的摻雜劑植入該閘極之一源極側上。該等體劑量的摻雜劑擴散至該通道下面以形成一深井。該等體劑量的摻雜劑具有該第一導電類型。該方法亦包含在植入該等體劑量的摻雜劑之後將一源劑量的摻雜劑植入該閘極之該源極側上以形成一源極。該方法亦包含形成在半導體晶圓之該平坦表面處與該深井接觸之一源極接觸。

Description

具有接觸深井區域之電晶體

本專利申請案主張2015年6月3日申請之美國非臨時專利申請案第14/730,092號之權益，該專利申請案以全文引用方式併入本文以用於所有目的。

半導體功率器件係在功率電子電路中用作開關或整流器的專門器件。半導體功率器件之特徵為其耐受高電壓及大電流以及與高功率操作相關聯的高溫之能力。因而，當標準電晶體在高電壓條件下操作時，該等標準電晶體所面對的某些問題在功率電晶體領域中尤其受到關注。此外，歸因於大電壓或電流之施加而導致電晶體失效之條件必須在設計功率器件時仔細檢查。

器件擊穿係用來描述器件在達到某一點時所面對的各種問題之術語，其中在該點處，該等器件之效能以非線性方式改變。器件擊穿之一個實例為「扭結效應(kink effect)」，該扭結效應由場效電晶體之體電位(body potential)之增加而產生。然而，擊穿並非限於場效電晶體之現象，因為存在對於幾乎所有半導體器件之已知擊穿模式，該等半導體器件包括雙載子接面電晶體、二極體、電阻器、電容器，且通常包括所有電晶體及整流器件。

可參考圖1解釋扭結效應，圖1包括半導體器件之截面100。截面100中之場效電晶體回應於經由閘極堆疊103中之隔離的閘極電極施加於器件之電壓在源極區域101與漏極區域102之間提供導電路徑。導電路徑經由主體區域104形成。導電路徑包括通過主體區域104之通道。此場效電晶體105之示意圖已描繪在截面100上以例示該場效電晶體105 相對於該截面之操作。源極區域101及漏極區域102之導電類型與主體區域104之導電類型相反。因此，截面100亦可表示其中主體區域104充當BJT基極的寄生BJT。此寄生BJT 106之示意圖已描繪在截面100上以例示該寄生BJT 106相對於該截面之操作。在寄生BJT藉由主體區域104中之電荷之積聚而激活時發生扭結效應，該電荷之積聚由電荷載體引起，該等電荷載體與以高功率方式操作時的場效電晶體105相關聯。儘管器件擊穿有時有意用作設計之一部分，但其往往為設計有意避免之操作點。

在一個實施例中，提供一種電晶體。該電晶體包含：絕緣層，其位於主動層之平坦表面上。該電晶體亦包含：閘極電極，其位於絕緣層上。閘極電極與絕緣層之平面視圖重疊包涵主動層中之主體區域中的通道區域。電晶體亦包含：源極區域，其與主體區域接觸並位於主動層之平坦表面上。主體區域及源極區域具有相反的導電類型。電晶體亦包含：深井區域，其與源極區域及主體區域接觸。深井區域及源極區域具有相反的導電類型。電晶體亦包含：源極接觸，其與深井區域及源極區域接觸。源極接觸在主動層之平坦表面處與深井區域接觸。

在另一實施例中，提供一種方法。該方法包含：在晶圓之表面上形成用於電晶體之閘極。該方法亦包含：在閘極上方形成介電覆蓋層。該方法亦包含：在電晶體上方藉由不對稱圖案來圖案化介電覆蓋層。不對稱圖案暴露電晶體之源極側以在電晶體之源極側上形成晶圓之表面的暴露區域，但不暴露電晶體之漏極側。該方法亦包含：將體劑量的摻雜劑植入晶圓之表面的暴露區域中。體劑量的摻雜劑擴散至閘極下面以形成用於電晶體之深井。體劑量的摻雜劑具有第一導電類型。該方法亦包含：在植入體劑量的摻雜劑之後將源劑量的摻雜劑植入電晶體之源極側上以形成用於電晶體之源極區域。該方法亦包含：在植入源劑量的摻雜劑之後將主體接觸劑量的摻雜劑植入晶圓之表面的暴露區域中。主體接觸劑量的摻雜劑形成深井之主體接觸區域，該主體接觸區域自晶圓之表面延伸至源極區域下方。該方法亦包含實施以下中之僅一者：(i)形成在主體接觸區域處與深井接觸的用於電晶體之源極接觸；以及(ii)形成用於電晶體之彼此接觸的源極 接觸及閘極護罩，其中閘極護罩在主體接觸區域處與深井接觸。

在另一實施例中，提供一種方法。該方法包含：在半導體晶圓之平坦表面上形成閘極。閘極覆蓋具有與第二導電類型相反的第一導電類型之通道。該方法亦包含：藉由利用閘極來遮蔽體劑量的摻雜劑，該將體劑量的摻雜劑植入閘極之源極側上。體劑量的摻雜劑擴散至通道下面以形成深井。體劑量的摻雜劑具有第一導電類型。該方法亦包含：在植入體劑量的摻雜劑之後將源劑量的摻雜劑植入閘極之源極側上以形成源極。該方法亦包含：形成在半導體晶圓之平坦表面處與深井接觸之源極接觸。

100、200、300、400、600、1000‧‧‧截面

101、202、1003‧‧‧源極區域

102、203、204‧‧‧漏極區域

103‧‧‧閘極堆疊

104、205‧‧‧主體區域

105‧‧‧場效電晶體

106‧‧‧寄生BJT

201‧‧‧主動層

206‧‧‧介電質區域/閘極介電層/絕緣層

207‧‧‧絕緣層/介電材料

208、301‧‧‧源極接觸

209‧‧‧漏極接觸

210‧‧‧閘極電極

211‧‧‧深井區域

302‧‧‧深井區域/主體接觸

401‧‧‧源極接觸/閘極護罩/區域

402‧‧‧閘極護罩/區域

403‧‧‧表面部分/上部

500、700‧‧‧方法

501-510、701-702‧‧‧步驟

601、603、604‧‧‧尺寸

602‧‧‧表面區域/接觸區域/尺寸

800、900‧‧‧平面視圖

801、901‧‧‧虛線

802‧‧‧表面區域

902‧‧‧表面區域/指條

903‧‧‧主體接觸材料/指條

1001‧‧‧源極接觸/共用接觸

1002‧‧‧鄰近電晶體/鄰近器件

圖1例示電晶體之截面，其中電路示意性元件描繪在該截面上以描述電晶體中之一種類型的擊穿模式。

圖2例示具有深井主體接觸之電晶體的截面。

圖3例示具有深井主體接觸之電晶體的截面，該深井主體接觸經由半導體晶圓的其中形成電晶體之表面而偏置。

圖4例示具有深井主體接觸及閘極護罩之電晶體的截面，該閘極護罩經由半導體晶圓的其中形成電晶體之表面而偏置。

圖5例示用於形成具有深井主體接觸之電晶體的方法之集合的流程圖。

圖6例示圖3中之截面的平移及放大視圖以突出圖3中之深井主體接觸的某些尺寸。

圖7例示用於形成具有變化的深井表面區域圖案之電晶體的方法之集合的流程圖。

圖8例示電晶體之具有鄰接通道寬度深井表面區域圖案之平面視圖。

圖9例示電晶體之具有深井表面區域圖案之平面視圖。

圖10例示共用一主體接觸之兩個鄰近電晶體之截面。

現將詳細參考本發明所揭示的實施例，附圖中例示該實施例之一或多個實例。每一實例均以解釋本技術而非限制本技術之方式提供。 事實上，熟習此項技術者將明白，在不脫離本發明之精神及範疇的情況下，可對本技術做出修改與變化。例如，作為一個實施例之一部分加以例示或描述的特徵可用於其他實施例中，從而得到另一實施例。因此，本發明標的意欲涵蓋所附申請專利範圍及其等效物之範疇內的所有此類修改及變化。

本文揭示之半導體器件在高功率條件下具有改良效能。然而，本文揭示之教導可用來普遍地改良半導體器件且不限於高功率應用。本文揭示之某些方法允許用來建造所揭示之器件的成本有效及高效方式。在其中半導體器件為電晶體之特定情形中，器件之主體有效率地經偏置以防止器件免於進入諸如彼等由電晶體之主體之電位的增加所引起的特定擊穿條件。因此，此等半導體器件中之一些者在器件以活性材料之薄層來形成的情形中為有用的，因為在彼等情形中，半導體器件之主體對外生電荷之引入更加敏感，因為在薄活性區域中存在較少的本質電荷來抵消其效果。

圖2例示設計用於高電壓應用之電晶體的截面200。截面200例示半導體晶圓之主動層201。主動層201為半導體基板之區域，該區域包括活化矽，該活化矽之導電類型已與基線值不同，以便對於具有特定導電類型之電荷載體而言更具導電性。在所例示之實例中，不展示基板之其餘部分，但取決於半導體晶圓之特徵，主動層201可位於SOI晶圓之絕緣層上或可位於塊狀半導體晶圓之頂部上。如所例示的，主動層201包括源極區域202，源極區域202位於主動層201之平坦表面上。源極區域202藉由主體區域205與輕摻雜漏極區域203及漏極區域204隔離。絕緣層206位於主動層201之平坦表面上。閘極電極210位於絕緣層206上。截面200亦包括第二絕緣層207，第二絕緣層207位於主動層201之平坦表面上。然而，絕緣層206及207可使用相同或相似材料形成。此外，在某些方法中，絕緣層206與絕緣層207之組合可在完成的器件中概念化為單個絕緣層而不考慮其何時以及怎樣形成。

亦可參看圖2解釋電晶體在截面200中之一般操作。回應於將電壓施加至閘極電極210，導電路徑形成於源極接觸208與漏極接觸209之間。閘極電極210位於絕緣層206上。源極接觸208與漏極接觸209之 間的導電路徑包括通道，該通道在施加於閘極電極210之上述電壓的影響下選擇性形成於主體區域205中。當通道形成時，電晶體可以說為導通的。當通道未形成且在源極接觸208與漏極接觸209之間不存在導電路徑時，電晶體可以說為斷開的。在此情形中不存在導電路徑，因為源極區域202及漏極區域203、204具有與主體區域205相反的導電類型以使得二極體接面形成於它們的介面處。閘極電極210與絕緣層206之平面視圖重疊在電晶體導通時包涵主動層201中之主體區域205的通道區域。

截面200中之電晶體不同於截面100中之電晶體，因為截面200中之電晶體展現使其更適用於應對大電壓之某些特徵。例如，截面200包括輕摻雜漏極區域203，輕摻雜漏極區域203與主體區域205接觸並位於主動層201之平坦表面上。主體區域205及輕摻雜漏極區域203為具有相反導電類型之材料。輕摻雜漏極區域203比源極區域202的摻雜程度較輕。輕摻雜漏極區域203包括在內以在電晶體斷開時增強電晶體耐受跨於源極接觸208及漏極接觸209之大電壓的能力。截面200亦包括深井區域211，深井區域211與源極區域202及主體區域205接觸。深井區域211在源極區域202及主體區域205的形成通道的一部分下面側向延伸。深井區域211亦增強電晶體之耐受大電壓之能力，但在電晶體之導通狀態期間起更關鍵作用。深井區域211用於自主體區域205移除非所要電荷載體以防止截面200之寄生雙載子激活。

圖3例示半導體結構之截面300，截面300類似於參考圖2所示之截面，除了在伸入主動層201之平坦表面中的溝槽中形成的源極接觸208已由源極接觸301替換以外，該源極接觸301未延伸至主動層201中之溝槽中。此外，深井區域211已由深井區域302替換，該深井區域302向上延伸至主動層201之平坦表面並在該位置處與源極接觸301接觸。如所示，源極接觸301在主動層201之平坦表面處與深井區域302接觸。因為深井區域302仍在截面300中之電晶體的通道下面延伸至主體區域205中，所以深井區域302仍能夠防止電晶體中之非所要擊穿效應。此外，在某些方法中，深井區域302將為重摻雜區域(諸如P+或N+區域)，以使得自源極接觸301一直至位於主體區域205內之深處的一點產生低阻抗導電路 徑。

與截面200之電晶體相比，截面300之電晶體具有的優點在於蝕刻溝槽至主動層201中，以便充分接觸主體區域205，可招致額外昂貴的處理步驟並亦可降低器件效能。溝槽蝕刻製程之變化性可導致最終器件效能之變化，該變化將對於藉由使用該溝槽蝕刻製程之製造製程產生的全部器件而言導致最小效能規格之必然降級。另外，由溝槽形態所引起之應力可在高溫處理期間導致源極區域202中之半導體材料的剝離。因此，溝槽可在器件效能及生產線產量方面導致額外有害劣化。製造截面300之電晶體消除溝槽蝕刻步驟並提供用於深井接觸的較高劑量植入物。因此，可產生對主體區域205之牢固及可靠的歐姆接觸而不會引起在主動半導體材料中蝕刻溝槽所導致之問題。

圖4例示半導體結構之截面400，截面400類似於參考圖2及3所示之截面。然而，圖4中之電晶體包括不同的源極接觸結構。截面400包括源極接觸401及閘極護罩402。如所例示的，閘極護罩區域402藉由介電質區域206之子區域與閘極電極210分離，但與源極接觸401處於歐姆接觸中。閘極護罩402為使截面400中之電晶體更適用於高功率應用之另一特徵。藉由將閘極護罩偏置至給定電壓，漏極接觸209上之高功率信號被遮蔽而不具有對閘極之明顯影響。儘管閘極護罩402例示為歐姆耦合至源極接觸401，但閘極護罩402亦可獨立地偏置。如使用水平黑線所示，閘極護罩402與源極接觸401不同，以提示閘極護罩及源極接觸401之上部可形成於兩個不同步驟中並可包含兩個不同種類的材料。然而，分開閘極護罩402與401之水平線在大多情形中對於器件之操作而言無關緊要，因為該兩個區域實際上為高導電性材料之一個鄰接區域，該鄰接區域具有自介電材料207上方一直至主動層201之表面的不間斷的歐姆接觸。因而，區域401與區域402的位於區域401之下的部分之組合可概念化為單個源極接觸。

圖5例示用於形成具有深井主體接觸之半導體器件的方法500之集合的流程圖。具體方法始於步驟501，其中形成用於電晶體的閘極。閘極形成於晶圓之表面上，該晶圓諸如在上述實例中的其中形成主動層201 之晶圓。如上所述，晶圓可為塊狀半導體晶圓或SOI晶圓。閘極可包括以上實例中之閘極電極210。某些方法繼續執行步驟502，其中介電覆蓋層形成於閘極上方。介電覆蓋層可包括來自以上實例的絕緣體層206之暗部分。覆蓋層可替代地具有任何種類的變體形狀，只要該覆蓋層提供閘極電極與毗鄰電路之足夠的電隔離。

介電覆蓋層之形成可包括在形成用於該層之材料之前或之後應用圖案化製程。例如，某些方法繼續執行步驟503，其中遮罩形成於絕緣覆蓋層上。在特定實例中，光阻劑沉積於絕緣覆蓋層上以便產生此圖案。然後某些方法繼續執行步驟504，其中絕緣覆蓋層經圖案化。該圖案可為對稱的或可為不對稱的以暴露電晶體之源極側，同時使電晶體之漏極側保持被覆蓋。不對稱方式允許諸如輕摻雜漏極203之低摻雜漏極區域的最終產生並亦允許額外的改良。可使用光阻劑作為遮罩將介電覆蓋層蝕刻以在電晶體之源極側上的晶圓之表面上形成暴露區域。在此製程中所用之蝕刻對於基板之半導體材料可具選擇性，以使得該蝕刻在基板之平坦表面上停止且不形成溝槽。蝕刻製程亦可涉及多種蝕刻材料之使用以防止對半導體晶圓之表面之損害。

一旦晶圓之表面的暴露區域已產生，則某些方法繼續執行步驟505，其中將體劑量的摻雜劑植入晶圓之表面的暴露區域中。然後，體劑量的摻雜劑擴散到閘極下面以形成用於電晶體之深井。體劑量的摻雜劑具有第一導電類型。當受圖案控制時，深井自晶圓之平坦表面在閘極下面向下擴散一段距離。

在植入體劑量的摻雜劑之後，某些方法繼續執行步驟506，其中將源劑量的摻雜劑植入電晶體之源極側上以形成用於電晶體之源極區域。可使用與用於體劑量的摻雜劑相同的圖案或不同圖案來植入源劑量的摻雜劑。參考圖8及9在下文中描述用於源劑量的摻雜劑之不同圖案。一般而言，至少部分地將源劑量的摻雜劑引入接收體劑量的摻雜劑的區域中。因此，源劑量的摻雜劑必須足夠強以逆轉體劑量的摻雜劑在該位置處之效果。

在植入源劑量的摻雜劑之後，特定方法繼續執行步驟507， 其中主體接觸劑量的摻雜劑植入電晶體之源極側上。主體接觸劑量的摻雜劑形成深井之主體接觸區域，該主體接觸區域自晶圓之表面延伸至源極區域下方。將圖4作為用於解釋此等步驟之結果的實例來使用，步驟507將形成圖4中之深井區域302之表面部分403；而步驟506將形成跨於主動層201上表面直至截面400左側的源極區域202。因而，在步驟505之後，深井區域302之上部403為源極區域202中之一部分，但隨後在執行步驟507之後變為深井區域302中之一部分。

方法500以執行步驟508及509中之僅一者來結束。利用步驟508來產生諸如圖3中之截面的截面，而利用步驟509來產生諸如圖4中之截面的截面。在步驟508中，在主體接觸區域處形成與深井接觸的用於電晶體之源極接觸。在步驟509中，形成用於電晶體之源極接觸及閘極護罩。閘極護罩及源極接觸彼此接觸。閘極護罩在主體接觸區域處與深井區域接觸。步驟509示為製程中之最終步驟，但步驟509中之涉及閘極護罩之形成的某些部分可能已在製程中之先前步驟中實施。例如，閘極護罩中之覆蓋此閘極的部分可僅在步驟502之後形成，以使得閘極護罩與閘極電極隔離。然而，若步驟502涉及另一隔離層之沉積且閘極電極已在那時隔離，則步驟509之關鍵部分可在步驟502之前實施。

方法500亦可包括某些步驟，該等步驟為形成用於電晶體之輕摻雜漏極區域諸如圖3中之輕摻雜漏極區域203所需要。所需步驟可在步驟501之後實施，但在其他方面卻可在任何便利點處散佈於整個方法中。輕摻雜漏極區域之摻雜通常獨立於在步驟505至507中實施之摻雜，因為諸如在截面300中所示之器件的器件為不對稱的，且使用單獨步驟至少部分地形成器件之漏極側及源極側。輕摻雜漏極植入物將通常比步驟506中所用之植入物更輕，因為輕摻雜漏極區域將通常具有比源極區域更低的摻雜劑濃度。因為步驟可在方法500中之各個點進行實施，所以使用虛線描繪用於將輕摻雜漏極劑量的摻雜劑在電晶體之漏極側上植入晶圓之表面中的步驟510，以便表示步驟510可在各個位置上散佈在方法500之主分支內。使用摻雜劑實施步驟510，該摻雜劑致使半導體材料具有與深井區域之導電類型相反的導電類型，其中該摻雜劑植入該半導體材料中。

圖6顯示截面600，截面600為截面300之放大及平移版本。可參考截面600中之尺寸來描述由方法500所例示之製程中的各種植入物之相對摻雜濃度及此類製程之特定實例的相稱益處。尺寸601例示深井區域302之表面區域602相對於閘極電極210的最大程度擴展之位置。如所例示的，表面區域602整個位於閘極電極210之1微米內。尺寸603例示表面區域602之遠離閘極電極210量測的寬度。應注意，在某些實施例中，如將在下文中描述的，表面區域602之寬度在某些點處更大，因為該表面區域沿主動層表面一直延伸到主體區域205。然而，此類實施例仍一致地將尺寸603用作表面區域之寬度，因為尺寸603意在表示表面區域之如在通道寬度中點處量測的最小非零寬度(亦即，尺寸603忽略表面區域602之邊緣尺寸及任何「指條(finger」)。如所例示的，表面區域602為約0.4微米寬。在其他方法中，表面區域602小於1微米寬，如根據尺寸603所量測的。最終，尺寸604例示閘極電極與表面區域之間的距離。正如尺寸602的情況一樣，尺寸604忽略在下文中論述之實施例的「指條」及圍繞通道端部的任何不規則體。因而，尺寸604意在例示自表面區域602邊緣至閘極電極的如遠離閘極電極量測的最大距離。應注意，閘極介電層206通常比其在圖6中呈現的薄得多並對於此等量測而言為可忽略的，以使得可將每一量測視為沿晶圓之平坦表面所量測的。最終，尺寸601、603及604為正交於電晶體之寬度而量測的。

在藉由圖5表示的特定方法中，將主體接觸劑量的摻雜劑在已接收源劑量的摻雜劑的一點處引入半導體晶圓之表面中。因此，主體接觸劑量的摻雜劑必須足夠強以抵消源劑量的摻雜劑。為適當偏置主體區域205，此濃度需為很高。為在晶圓上消耗最小量的表面積且因此為最成本有效的，主體接觸應在垂直行中形成。然而，不考慮植入物經引導之良好程度，當摻雜劑物質引入晶圓之表面時，該物質垂直及側向地擴展。因此，取決於源極區域202厚度，用來形成接觸區域602之植入物可能必須側向擴散一段距離，以便使其自晶圓之表面並向下經由源極區域202到達一定深度來形成接觸，該深度足夠提供用來偏置主體區域205之可靠路徑。

歸因於在提供用來偏置半導體器件主體的可靠路徑以及用 於電晶體之適合源極區域的同時，將接觸之表面積加以限制的對立需求，深井區域302在與主體接觸劑量的摻雜劑組合使用時提供顯著優點。因為深井區域302已自源極區域下面至通道區域下面提供可靠導電路徑，所以主體接觸劑量只需足夠高以便形成穿過源極區域202之底部的孔。例如，主體接觸劑量的摻雜劑可重達源劑量的摻雜劑10倍以下。在該點上，先前存在的深井區域302將足夠高劑量的摻雜劑提供至全部主體接觸以有效率地偏置主體區域205。由於此製程，尺寸603可限於小於1微米。的確，發明者已判定尺寸603可為0.4微米，且尺寸601可小於1微米。此外，在使用普通摻雜劑物質來引入矽基板中時，用於主體接觸劑量的摻雜劑的能量可限於小於20keV，同時仍產生與器件之足夠主體接觸。然而，植入物可為處於30keV的BF₂或As，且尺寸603可仍小於1微米。尺寸604通常需要至少0.2微米，因為源極接觸301需要接觸源極區域202以及深井之表面區域。

圖7為例示方法700之另一集合的流程圖，該等方法700為參考圖5所論述之方法的變形。一般而言，體劑量、源劑量及主體接觸劑量可各使用不同遮罩，且如將在下文中描述的，主體接觸劑量可視需要地忽略。特別地，若利用步驟701來適當圖案化源劑量，則步驟507可整個跳過。

流程圖700之方法涉及主體接觸劑量或源劑量之圖案化的植入物，以便相對於源極區域來圖案化深井之表面區域。在使用步驟701的方法之一個子集中，產生圖案化遮罩以便圖案化步驟506中之源極植入物。在特定方法中，此步驟涉及光阻劑材料在半導體晶圓之表面的暴露區域上之沉積。然後，光阻劑材料經圖案化以形成具有複數個條帶之指條圖案，該等複數個條帶延伸遠離通道。然後，步驟506中之的植入源極接觸劑量利用指條圖案來沿電晶體通道寬度形成複數個指條。參考圖9在下文中描述此指條圖案之實例。然後，方法之此集合可繼續執行步驟702並前進至步驟507，或可跳過步驟507。此因步驟506中之源極區域的圖案化的植入物將早已藉由使原始體劑量留在遮罩下面的適當位置來產生深井之表面區域。然而，在某些方法中，將應用另一圖案，該圖案諸如步驟701中 所用之圖案的負型，以便允許深井之表面區域具有與步驟505所產生之特徵不同的特徵。

在使用步驟702的方法之另一子集中，產生圖案化的遮罩以便圖案化主體接觸植入物。在特定方法中，此步驟涉及光阻劑材料在半導體晶圓之表面的暴露區域上之沉積。然後，光阻劑材料經圖案化以形成鄰接通道寬度圖案。方法之此子集繼續執行步驟507，其中第二圖案化光阻劑係用來形成沿通道寬度連續延伸的通道寬度圖案。主體接觸劑量的摻雜劑之植入利用鄰接通道寬度圖案，以使得源極區域將電晶體之通道與主體接觸區域隔離。

圖8及9例示已根據來自流程圖700之方法製造的半導體器件之平面視圖。該等平面視圖可對應於在形成源極接觸之前的截面300及400。在圖8及9中之每一圖中，閘極堆疊為透明的以便對下層進行觀察。然而，虛線801、901例示閘極堆疊所處位置。

圖8例示結合通道寬度圖案與實施步驟702相關聯的方法之子集的結果之平面視圖800。深井區域之表面區域802為深井區域之位於晶圓之平坦表面上的部分。如所示，源極區域202使主體區域205中之其中形成電晶體之通道的部分與表面區域隔離。此方法不需要複雜圖案且可藉由深井區域將足夠的偏置提供至主體區域205。

圖9例示結合指條圖案與實施步驟701相關聯的方法之子集的結果之平面視圖900。深井區域之表面區域902亦為深井區域之位於晶圓之平坦表面上的部分。與平面視圖800不同，平面視圖900之源極區域202不將主體區域205中之其中形成通道之部分與表面區域隔離。替代地，主體接觸材料903之指條在電晶體處於導通狀態時直接引向主體區域中之其中形成通道之部分。在平面視圖900中，複數個指條902沿電晶體之寬度安置。深井區域包含掩埋區域及表面區域902。如所例示的，複數個指條中之每一指條903為沿電晶體寬度在源極區域202之第一條帶與第二條帶之間散佈的表面區域902之條帶。因此，當源極接觸沉積於晶圓之平坦表面上時，源極接觸將與表面區域902接觸且可直接經由指條903偏置該主體。

參考圖9所述之方法提供用於偏置電晶體之主體區域的更 直接路徑，該路徑使器件甚至更不容易遭受高功率擊穿。然而，指條數量應限於合理數量，以使得該等指條不限制電晶體總寬度且進而減小電晶體導電率。在大多方法中，沿溝槽長度量測的全部指條之總寬度應限於小於電晶體總寬度的5%。亦有益的為跨於電晶體整個寬度平均分佈指條。

圖10例示截面1000，截面1000為截面300之平移及放大版本。在一種情形中，截面300中之電晶體與鄰近電晶體1002共用源極接觸1001。鄰近器件1002為截面300中之電晶體的鏡像。並非截面300之所有實行方案將包括鄰近電晶體1002。然而，確實包括鄰近電晶體1002的彼等實行方案受益於對晶圓之平坦表面上的主體接觸表面區域的低面積需求。如所示，主體接觸之表面區域的大小為對整個器件之密度的限制因素。因此，參考圖3及6所論述之方法特別有益於緊密封裝的器件，因為表面區域602可限於小於0.4微米，且組合後的由尺寸602設定的最小間隔與尺寸601之重疊集合意謂著鄰近器件之間的間距可小於1.6微米。在所例示之方法中，全部深井區域302由共用接觸1001偏置。

源極接觸1001、源極區域1003之特徵以及源極區域1003及源極接觸1001之相對特徵可展現源極區域202及主體接觸302之參考其他圖式在上文中提及的相同特徵。例如，源極區域1003可將表面區域602與鄰近電晶體1002之主體隔離。作為另一實例，源極區域1003可包括表面區域材料之經散佈的指條，該等指條可提供至鄰近電晶體1002之主體的直接接觸。

儘管已參照本發明之特定實施例詳細描述本說明書，但熟習此項技術者應理解的是，在獲得對前述內容之理解後，可容易構想出此等實施例之替代形式、變化形式及等效物。在不脫離隨附申請專利範圍中更特定闡述的本發明之精神及範疇的情況下，熟習此項技術者可實踐本發明之此等及其他修改形式及變化形式。

201‧‧‧主動層

202‧‧‧源極區域

203、204‧‧‧漏極區域

205‧‧‧主體區域

206‧‧‧介電質區域/閘極介電層/絕緣層

207‧‧‧絕緣層

209‧‧‧漏極接觸

210‧‧‧閘極電極

300‧‧‧截面

301‧‧‧源極接觸

302‧‧‧深井區域/主體接觸

Claims (23)

1. 一種電晶體，其包含：一絕緣層，其位於一主動層之一平坦表面上；一閘極電極，其位於該絕緣層上，其中該閘極電極與該絕緣層之一平面視圖重疊包涵該主動層中之一主體區域中的一通道區域；一源極區域，其與該主體區域接觸並位於該主動層之該平坦表面上，其中該主體區域及該源極區域具有相反的導電類型；一深井區域，其與該源極區域及該主體區域接觸，其中該深井區域及該源極區域具有相反的導電類型；以及一源極接觸，其與該深井區域及該源極區域接觸；其中該源極接觸在該主動層之該平坦表面處與該深井區域接觸。
2. 如請求項1之電晶體，其進一步包含：一閘極護罩區域，其藉由一介電質區域與該閘極電極分離；其中該源極接觸將一歐姆接觸提供至該閘極護罩區域。
3. 如請求項1之電晶體，其進一步包含：複數個指條，其沿該主體區域之一寬度安置；其中該深井區域包含一掩埋區域及一表面區域；其中該源極接觸與該表面區域接觸；以及其中該等複數個指條中之每一指條為該表面區域的沿該主體區域寬度在該源極區域之一第一條帶與一第二條帶之間散佈的一條帶。
4. 如請求項1之電晶體，其中：該深井區域包含一掩埋區域及一表面區域；該源極接觸與該表面區域接觸；以及該源極區域將該主體區域與該表面區域隔離。
5. 如請求項4之電晶體，其中：該表面區域小於1微米寬，如遠離該主體區域所量測的；該表面區域為至少0.2微米遠離該閘極電極。
6. 如請求項5之電晶體，其中：該源極接觸由具有一第二源極區域的一鄰近電晶體共用；以及該第二源極區域將該主體區域與該表面區域隔離。
7. 如請求項1之電晶體，其進一步包含：一輕摻雜漏極區域，其與該主體區域接觸並位於該主動層之該平坦表面上；其中該主體區域及該輕摻雜漏極區域為相反的導電類型之材料；以及其中該輕摻雜漏極區域之一摻雜劑濃度小於該源極區域之一摻雜劑濃度。
8. 一種形成一電晶體之方法，其中該方法包含：在一晶圓之一表面上形成用於該電晶體之一閘極；在該閘極上方形成一介電覆蓋層；在該電晶體上方藉由一不對稱圖案來圖案化該介電覆蓋層，其中該不對稱圖案暴露該電晶體之一源極側以在該電晶體之該源極側上形成該晶圓之該表面的一暴露區域，但不暴露該電晶體之一漏極側；將體劑量的摻雜劑植入該晶圓之該表面的該暴露區域中，其中該等體劑量的摻雜劑擴散到該閘極下面以形成用於該電晶體之一深井，且其中該等體劑量的摻雜劑具有一第一導電類型；在植入該等體劑量的摻雜劑之後將一源劑量的摻雜劑植入該電晶體之該源極側上以形成用於該電晶體之一源極區域；在植入該等源劑量的摻雜劑之後將一主體接觸劑量的摻雜劑植入該晶圓之該表面的該暴露區域中，其中該等主體接觸劑量的摻雜劑形成該深井之一主體接觸區域，該主體接觸區域自該晶圓之該表面延伸至該源極區域下方；以及實施以下中之僅一者：(i)形成在該主體接觸區域處與該深井接觸的用於該電晶體之一源極接觸；以及(ii)形成用於該電晶體之彼此接觸的一源極接觸及閘極護罩，其中該閘極護罩在該主體接觸區域處與該深井接觸。
9. 如請求項8之方法，其進一步包含：將一光阻劑沉積於該晶圓之該表面的該暴露區域上；以及圖案化該光阻劑以形成沿該電晶體之一寬度連續延伸的一通道寬度圖案； 其中該等主體接觸劑量的摻雜劑之植入利用該鄰接通道寬度圖案，以使得該源極區域將該電晶體之一通道與該主體接觸區域隔離。
10. 如請求項8之方法，其進一步包含：將一光阻劑沉積於該晶圓之該表面的該暴露區域上；以及圖案化該光阻劑以形成具有複數個條帶之一指條圖案，該等複數個條帶延伸遠離該閘極；其中該等源劑量的摻雜劑之該植入利用該指條圖案以沿該電晶體之一寬度形成複數個指條。
11. 如請求項8之方法，其進一步包含：將一輕摻雜漏極劑量的摻雜劑在該電晶體之該漏極側上植入該晶圓之該表面中以形成一輕摻雜漏極區域；其中該深井具有與該輕摻雜漏極區域及該源極區域相反的一導電類型；以及其中該輕摻雜漏極區域之一摻雜劑濃度小於該源極區域之一摻雜劑濃度。
12. 如請求項8之方法，其中：該等主體接觸劑量的摻雜劑重於該等源劑量的摻雜劑；以及該等主體接觸劑量的摻雜劑重達該等源劑量的摻雜劑十倍以下。
13. 如請求項12之方法，其中：該晶圓之該表面的該暴露區域接收該等源劑量的摻雜劑及該等主體接觸劑量的摻雜劑；該晶圓之該表面的該暴露區域具有正交於該電晶體之一寬度量測的小於1微米的一寬度。
14. 如請求項8之方法，其中：使用小於20keV來實施該等主體接觸劑量的摻雜劑之該植入；以及該主體接觸區域之位於該晶圓之該表面上的一表面全部位於該閘極之一閘極電極的1微米內。
15. 一種形成一電晶體之方法，該方法包含：在一半導體晶圓之一平坦表面上形成一閘極，其中該閘極覆蓋具有 與一第二導電類型相反的一第一導電類型之一通道；藉由使用該閘極來遮蔽體劑量的摻雜劑，將該等體劑量的摻雜劑植入該閘極之一源極側上，其中該等體劑量的摻雜劑擴散至該通道下面以形成一深井，且其中該等體劑量的摻雜劑具有該第一導電類型；在植入該等體劑量的摻雜劑之後將一源劑量的摻雜劑植入該閘極之該源極側上以形成一源極；以及形成在半導體晶圓之該平坦表面處與該深井接觸之一源極接觸。
16. 如請求項15之方法，其中形成該源極接觸同時地形成用於該電晶體之一閘極護罩。
17. 如請求項15之方法，其進一步包含：在植入該等源劑量的摻雜劑之後植入一主體接觸劑量的摻雜劑以形成該深井之一主體接觸區域，該主體接觸區域自該晶圓之該平坦表面延伸至該源極下方；其中該源極接觸經由該主體接觸區域在該半導體晶圓之該平坦表面處與該深井接觸。
18. 如請求項15之方法，其進一步包含：在植入該等源劑量的摻雜劑之前圖案化一遮罩以產生包含該深井之一表面區域的一圖案；其中該源極接觸經由該表面區域在該半導體晶圓之該平坦表面處與該深井接觸。
19. 如請求項18之方法，其中：該圖案將該表面區域與該通道隔離。
20. 如請求項18之方法，其中：該圖案包含具有複數個條帶之一指條圖案，該等複數個條帶沿該通道之一寬度延伸遠離該通道。
21. 如請求項15之方法，其進一步包含：將一輕摻雜漏極劑量的摻雜劑在該電晶體之一漏極側上植入該晶圓之該表面中以形成一輕摻雜漏極區域；其中該輕摻雜漏極區域具有該第二導電類型；以及其中該輕摻雜漏極區域之一摻雜劑濃度小於該源極之一摻雜劑濃 度。
22. 如請求項15之方法，其中：該等主體接觸劑量的摻雜劑重於該等源劑量的摻雜劑；以及該等主體接觸劑量的摻雜劑重達該等源劑量的摻雜劑十倍以下。
23. 如請求項15之方法，其中：該晶圓之該表面的一暴露區域接收該等體劑量的摻雜劑及該等主體接觸劑量的摻雜劑；以及該晶圓之該表面的該暴露區域所具有之一寬度小於1微米，如遠離該閘極所量測的。