[发明专利]具有横向尺寸不同的子鳍延伸区的带鳍IC结构

说明书

本发明涉及具有横向尺寸不同的子鳍延伸区的带鳍IC结构。一种集成电路(IC)结构包括具有第一纵向延伸区和第二纵向延伸区的半导体鳍。该半导体鳍具有：上鳍部，其在第一纵向延伸区和第二纵向延伸区中具有统一的横向尺寸；位于上鳍部下方的第一子鳍部，其在第一纵向延伸区中且具有第一横向尺寸；以及位于上鳍部下方的第二子鳍部，其在第二纵向延伸区中且具有不同于第一横向尺寸的第二横向尺寸。第二子鳍可用于横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件的漏极扩展区中。无论LDMOS器件的类型如何，第二子鳍都减小了子鳍电流，并且提高了HCI可靠性。

技术领域

本公开涉及功率放大器器件，更具体地涉及具有半导体鳍的集成电路(IC)结构，该半导体鳍具有不同子鳍纵向延伸区(longitudinal extent)，并且这些子鳍具有不同的横向尺寸。

背景技术

射频(RF)器件采用横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。LDMOS器件在半导体鳍内包括其中具有源极区的p阱和其中具有漏极区的n阱。栅极在p阱和n阱上方延伸，其中沟道在p阱中，漏极扩展区在n阱中。LDMOS器件有多种不同的形式。例如，LDMOS浅沟槽隔离(LDMOS-STI)器件在该器件的n阱中的漏极扩展区内包括浅沟槽隔离(STI)，而LDMOS虚(dummy)栅极(LDMOS-DP)器件的n阱中没有STI，但在该器件的n阱中的漏极扩展区上方包括第二浮置(虚)栅极。

例如，LDMOS FinFET被用作具有3.3-5伏功率的无线网络功率放大器。这些器件面临的一项挑战是控制热载流子注入(HCI)。HCI是电子器件中的一种情况，其中电子(空穴)获得打破界面态所需的足够能量而克服势垒。在LDMOS FinFET器件中，载流子可被捕获在鳍的子鳍部区域内，该子鳍部区域位于晶体管栅极以及相邻鳍之间的邻近沟槽隔离下方。被捕获的带电载流子会在漏极扩展区中产生过多的电流，并且会永久性地改变器件的操作特性(例如，切换特性)。因此，HCI对器件的性能和可靠性提出了挑战。当前的方法尝试通过提供各种注入或局部沟槽隔离以降低子鳍电流来提高HCI可靠性。这些方法实施起来很复杂，并且可能无法完全解决所有类型的LDMOS FinFET器件的问题。

发明内容

本公开的一方面涉及一种集成电路(IC)结构，包括：具有第一纵向延伸区和第二纵向延伸区的半导体鳍，所述半导体鳍具有：上鳍部，其在所述第一纵向延伸区和所述第二纵向延伸区中具有统一的横向尺寸；位于所述上鳍部下方的第一子鳍部，其在所述第一纵向延伸区中且具有第一横向尺寸；以及位于所述上鳍部下方的第二子鳍部，其在所述第二纵向延伸区中且具有不同于所述第一横向尺寸的第二横向尺寸。

本公开的另一方面包括一种鳍式场效应晶体管(FinFET)横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件，包括：具有第一纵向延伸区和第二纵向延伸区的半导体鳍，所述半导体鳍具有：上鳍部，其在所述第一纵向延伸区和所述第二纵向延伸区中具有统一的横向尺寸；位于所述上鳍部下方的第一子鳍部，其在所述第一纵向延伸区中且具有第一横向尺寸；以及位于所述上鳍部下方的第二子鳍部，其在所述第二纵向延伸区中且具有不同于所述第一横向尺寸的第二横向尺寸；位于所述第一纵向延伸区的一部分中的p阱；至少位于所述第二纵向延伸区内的n阱；位于所述p阱中的源极区；位于所述n阱中的漏极区；位于所述n阱中的漏极扩展区，其中所述第二子鳍部位于所述漏极扩展区内；以及在所述p阱和n阱上方延伸的第一栅极结构。

本公开的另一方面涉及一种方法，所述方法包括：形成具有第一纵向延伸区和第二纵向延伸区的半导体鳍，所述半导体鳍具有：上鳍部，其在所述第一纵向延伸区和所述第二纵向延伸区中具有统一的横向尺寸；位于所述上鳍部下方的第一子鳍部，其在所述第一纵向延伸区中且具有第一横向尺寸；以及位于所述上鳍部下方的第二子鳍部，其在所述第二纵向延伸区中且具有不同于所述第一横向尺寸的第二横向尺寸；以及在所述半导体鳍上方形成金属栅极结构。

通过下面对本公开的实施例的更具体的描述，本公开的上述以及其他特征将变得显而易见。

附图说明