(57)【要約】  集積回路（１００）が、並列の交互の能動ギャップドリフト領域及びフィールドギャップドリフト領域を備えた、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ（１０２）を含む。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタは、フィールドギャップドリフト領域の上のフィールドプレートを有するゲートを含む。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタは、対称ネステッド構成に形成され得る。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路を形成するためのプロセスが、フィールドギャップドリフト領域の上にフィールドプレートを有するゲートを備えた、並列の交互の能動ギャップドリフト領域及びフィールドギャップドリフト領域を提供する。
2013545304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集積回路であって、
基板と、
拡張されたドレイン金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタと、
を含み、
前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタが、
前記基板内の拡張されたドレインであって、前記拡張されたドレインがドリフト領域を含み、前記ドリフト領域が、交互の、フィールドギャップドリフト領域及び能動ギャップ領域を含む、前記拡張されたドレイン、
前記基板内のチャネル領域であって、前記ドリフト領域に接する前記チャネル領域、
前記フィールドギャップドリフト領域の近傍であり且つ前記チャネル領域とは反対側に位置する、前記拡張されたドレイン内のフィールド酸化物要素であって、前記拡張されたドレインが前記フィールド酸化物要素下に延びるようになっている、前記フィールド酸化物要素、
前記チャネル領域及び前記ドリフト領域の上で前記基板上のゲート誘電体層、
前記チャネル領域の上の前記ゲート誘電体層上のゲートであって、前記ゲートが、前記フィールドギャップドリフト領域の上のフィールドプレートを含み、前記フィールドプレートが前記フィールド酸化物要素上に延びる、前記ゲート、及び
前記チャネル領域に接し且つ前記ゲートに近接する、前記基板内のソース、
を含む、集積回路。
【請求項２】
請求項１の集積回路であって、各前記能動ギャップ領域に近接する少なくとも１つの前記ドレインコンタクト、及び前記フィールド酸化物要素に重なる前記フィールドプレートとは反対側の各前記フィールド酸化物要素に近接する少なくとも１つの前記ドレインコンタクトがある、集積回路。
【請求項３】
請求項１の集積回路であって、前記フィールドプレートが先細の形状を有し、前記フィールド酸化物要素の上の各前記フィールドプレートのドレイン端部幅が、前記フィールドプレートの前記フィールド酸化物要素とは反対側の各前記フィールドプレートのソース端部幅より少なくとも１００ナノメートル小さくなるようになっている、集積回路。
【請求項４】
請求項１の集積回路であって、前記フィールドプレートが、逆向き（retrograde）先細の形状を有し、前記フィールド酸化物要素の上の各前記フィールドプレートのドレイン端部幅が、前記フィールドプレートの前記フィールド酸化物要素とは反対側の各前記フィールドプレートのソース端部幅より少なくとも１００ナノメートル大きくなるようになっている、集積回路。
【請求項５】
請求項１の集積回路であって、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタが、
前記能動ギャップ領域及び前記フィールド酸化物要素に接する前記拡張されたドレイン内のドレインコンタクト拡散された領域、
前記ドレインコンタクト拡散された領域上のドレインコンタクト、及び
前記ソース上のソースコンタクト、
を更に含む、集積回路。
【請求項６】
集積回路であって、
基板と、
対称ネステッド（nested）構成の拡張されたドレインＭＯＳトランジスタと、
を含み、
前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタが、
前記基板内の拡張されたドレインであって、前記拡張されたドレインが、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタの第１の部分内の第１のドリフト領域と、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタの第２の部分内の第２のドリフト領域とを含み、前記第１のドリフト領域が、交互の、第１のフィールドギャップドリフト領域及び第１の能動ギャップ領域を含み、前記第２のドリフト領域が、交互の、第２のフィールドギャップドリフト領域及び第２の能動ギャップ領域を含む、前記拡張されたドレイン、
前記第１の部分内の前記基板内の第１のチャネル領域であって、前記第１のドリフト領域に接する、前記第１のチャネル領域、
前記第２の部分内の前記基板内の第２のチャネル領域であって、前記第２のチャネル領域が前記第２のドリフト領域に接し、前記第２のチャネル領域が、前記拡張されたドレインの前記第１のチャネル領域とは反対側に位置するようになっている、前記第２のチャネル領域、
前記拡張されたドレインにおいて交互の線形構成に配置されるフィールド酸化物要素であって、前記拡張されたドレインが前記フィールド酸化物要素下に延びるように、且つ、前記フィールド酸化物要素が、前記第１のチャネル領域とは反対側の前記第１のフィールドギャップドリフト領域に近接して且つ及び前記第２のチャネル領域とは反対側の前記第２のフィールドギャップドリフト領域に近接して位置するようになっている、前記フィールド酸化物要素、
前記第１のチャネル領域及び前記第１のドリフト領域の上であり、且つ、前記第２のチャネル領域及び前記第２のドリフト領域の上の、前記基板上のゲート誘電体層、
前記第１のチャネル領域の上の前記ゲート誘電体層上の第１のゲート部であって、前記第１のゲート部が、前記第１のフィールドギャップドリフト領域の上の第１のフィールドプレートを含み、前記第１のフィールドプレートが前記フィールド酸化物要素上に延びる、前記第１のゲート部、
前記第２のチャネル領域の上の前記ゲート誘電体層上の第２のゲート部であって、前記第２のゲート部が、前記第２のフィールドギャップドリフト領域の上の第２のフィールドプレートを含み、前記第２のフィールドプレートが前記フィールド酸化物要素上に延びる、前記第２のゲート部、
前記第１のチャネル領域に接し且つ前記第１のゲート部に近接する前記基板内の第１のソース、
前記第２のチャネル領域に接し且つ前記第２のゲート部に近接する前記基板内の第２のソース、
前記第１の能動ギャップ領域及び前記第２の能動ギャップ領域に近接する前記ドレインコンタクト拡散された領域上のドレインコンタクト、
前記第１のソース上の第１のソースコンタクト、及び
前記第２のソース上の第２のソースコンタクト、
を含む、集積回路。
【請求項７】
請求項６の集積回路であって、前記ドレインコンタクトが、各前記第１の能動ギャップ領域及び各前記第２の能動ギャップ領域に近接して形成される、集積回路。
【請求項８】
請求項７の集積回路であって、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタが、
前記第１の能動ギャップ領域、前記第２の能動フィールド領域、及び前記フィールド酸化物要素に接する前記拡張されたドレイン内のドレインコンタクト拡散された領域、
前記第１の能動ギャップ領域及び前記第２の能動ギャップ領域に近接する前記ドレインコンタクト拡散された領域上のドレインコンタクト、
前記第１のソース上の第１のソースコンタクト、及び
前記第２のソース上の第２のソースコンタクト、
を更に含む、集積回路。
【請求項９】
集積回路を形成するプロセスであって、
基板を提供することと、
拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを形成することと、
を含み、
前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを形成することが、
前記基板内に拡張されたドレインを形成する工程であって、前記拡張されたドレインが、交互のフィールドギャップドリフト領域及び能動ギャップ領域を備えたドリフト領域を含み、且つ、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタのチャネル領域に接するようにする、工程、
チャネル領域が前記ドリフト領域に接するように、前記基板内にチャネル領域を形成する工程、
前記フィールドギャップドリフト領域に近接し且つ前記チャネル領域とは反対側の前記拡張されたドレイン内にフィールド酸化物要素を形成する工程であって、前記拡張されたドレインが前記フィールド酸化物要素下に延びるようになっている、工程、
前記チャネル領域及び前記ドリフト領域の上の前記基板上にゲート誘電体層を形成する工程、
前記チャネル領域の上の前記ゲート誘電体層上にゲートを形成する工程であって、前記ゲートが、前記フィールド酸化物要素上に延びる前記フィールドギャップドリフト領域の上のフィールドプレートを含むようにする、工程、及び
前記チャネル領域に接し且つ前記ゲートに近接する前記基板内にソースを形成する工程、
を含むプロセスによる、
プロセス。
【請求項１０】
請求項９のプロセスであって、各前記能動ギャップ領域に近接する少なくとも１つの前記ドレインコンタクト、及び前記フィールド酸化物要素に重なる前記フィールドプレートとは反対側の各前記フィールド酸化物要素に近接する、少なくとも１つの前記ドレインコンタクトがある、プロセス。
【請求項１１】
請求項１０のプロセスであって、前記フィールドプレートが先細の形状を有し、そのため、前記フィールド酸化物要素の上の各前記フィールドプレートのドレイン端部幅が、前記フィールドプレートの前記フィールド酸化物要素とは反対側の各前記フィールドプレートソース端部幅より少なくとも１００ナノメートル小さくなるようになっている、プロセス。
【請求項１２】
請求項１１のプロセスであって、前記フィールドプレートが逆向き先細の形状を有し、そのため、前記フィールド酸化物要素の上の各前記フィールドプレートのドレイン端部幅が、前記フィールドプレートの前記フィールド酸化物要素とは反対側の各前記フィールドプレートのソース端部幅より少なくとも１００ナノメートル大きくなるようになっている、プロセス。
【請求項１３】
請求項１１のプロセスであって、前記拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを形成することが、
前記能動ギャップ領域及び前記フィールド酸化物要素に接する前記拡張されたドレイン内にドレインコンタクト拡散された領域を形成する工程、
前記ドレインコンタクト拡散された領域上にドレインコンタクトを形成する工程、及び
前記ソース上にソースコンタクトを形成する工程、
を更に含む、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、集積回路に関し、更に特定して言えば、集積回路における拡張されたドレインＭＯＳトランジスタに関連する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路は、例えば、横方向拡散金属酸化物半導体（ＬＤＭＯＳ）トランジスタ、二重拡散金属酸化物半導体（ＤＭＯＳ）トランジスタ、又はドレイン拡張された金属酸化物半導体（ＤＥＭＯＳ）トランジスタなど、チャネル領域に近接するドレイン領域にドリフト領域を備えた、拡張されたドレイン金属酸化物半導体（ＭＯＳ）トランジスタを含み得る。一般に、ドリフト領域における平均ドーピングは、ＭＯＳトランジスタのソース領域における平均ドーピング濃度の半分未満である。フィールドギャップＭＯＳトランジスタと呼ぶこともある、ゲート拡張フィールドプレートにより覆われたドリフト領域を備えた拡張されたドレインＭＯＳトランジスタは、１０ボルトを上回る降伏電圧を呈し得るが、フィールドプレートを終端するドレイン内のフィールド酸化物要素に起因してドレインにおいて望ましくなく大きな抵抗を有し得る。能動ギャップＭＯＳトランジスタと呼ぶこともある、ドリフト領域の上にフィールドプレートがない拡張されたドレインＭＯＳトランジスタは、望ましくないことに、１０ボルトを下回る降伏電圧と、ゲートの端部におけるホットキャリア生成に起因する劣化された信頼性とを呈し得る。
【発明の概要】
【０００３】
集積回路が、並列の交互の能動ギャップドリフト領域及びフィールドギャップドリフト領域を備えた、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを含み得る。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタは、フィールドギャップドリフト領域の上にフィールドプレートを有するゲートを含む。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタの対称ネステッド（nested）構成が形成され得る。集積回路を形成するプロセスが開示される。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】製造の連続的な段階で示す、一実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の斜視図である。
【図１Ｂ】製造の連続的な段階で示す、一実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の斜視図である。
【０００５】
【図２】別の実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の斜視図である。
【０００６】
【図３】更なる実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の斜視図である。
【０００７】
【図４Ａ】一実施例に従って対称ネステッド構成に形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の上面図である。
【図４Ｂ】一実施例に従って対称ネステッド構成に形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタを含む集積回路の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
集積回路が、多数の並列の交互の能動ギャップドリフト領域及びフィールドギャップドリフト領域を備えた、ハイブリッド能動フィールドギャップ拡張されたドレインＭＯＳトランジスタを含み得る。フィールドプレートはゲートのエクステンション（extension）である。フィールドプレートは、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタのドレインにおけるフィールド酸化物要素で終端する。
【０００９】
図１Ａ及び図１Ｂは、製造の連続的な段階で示す、一実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタ１０２を含む集積回路１００を図示する。集積回路１００は、基板１０４の中及び上に形成され、基板１０４は、単結晶シリコンウエハ、ＳＯＩ（シリコンオンインシュレータ）ウエハ、異なる結晶配向の領域を備えたハイブリッド配向技術（ＨＯＴ）ウエハ、又は集積回路１００の製造に適した他の材料、であり得る。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２の拡張されたドレイン１０６が、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２のチャネル領域１０８に接して、基板１０４内に形成される。拡張されたドレイン１０６はドリフト領域１１０を含む。拡張されたドレイン１０６は、例えば、拡張されたドレイン１０６のためのエリアを露出させるように、フォトリソグラフィプロセスにより基板１０４の上にフォトレジストのイオン注入マスクを形成する工程、イオン注入マスクにより露出されたエリアにおいて基板１０４にドーパントをイオン注入する工程、注入されたドーパントを活性化するようにイオン注入マスクを取り除き、基板１０４をアニールする工程を含むプロセスにより、形成され得る。フィールド酸化物要素１１２が、ドリフト領域１１０に近接する拡張されたドレイン１０６内に形成される。フィールド酸化物１１２は、例えば、２５０〜６００ナノメートル厚みの二酸化シリコンで主として構成され得る。フィールド酸化物要素１１２は、図１Ａに示したようなシャロートレンチアイソレーション（ＳＴＩ）プロセスにより、シリコンの局所酸化（ＬＯＣＯＳ）プロセスにより、又は他の方法により、形成され得る。ＳＴＩプロセスが、基板１０４上に酸化物層を形成する工程、酸化物層上にシリコンナイトライド層を形成する工程、フィールド酸化物１１２のためのエリアを露出させるようにシリコンナイトライド層をパターニングする工程、露出されたエリアにおける基板１０４内のトレンチをフィールド酸化物１１２の所望の厚みに適切な深さまでエッチングする工程、トレンチの側壁及び底部上に熱的酸化物の層を成長させる工程、化学気相成長（ＣＶＤ）、高密度プラズマ（ＨＤＰ）、又は高アスペクト比プロセス（ＨＡＲＰ）により、二酸化シリコンでトレンチを充填する工程、不要な二酸化シリコンをシリコンナイトライド層の上面からを取り除く工程、及びシリコンナイトライド層を取り除く工程を含み得る。ＬＯＣＯＳプロセスが、基板１０４上に酸化物層を形成する工程、酸化物層上にシリコンナイトライド層を形成する工程、フィールド酸化物１１２のためのエリアを露出させるようにシリコンナイトライド層をパターニングする工程、露出されたエリアにおける基板１０４の上面において、フィールド酸化物１１２の所望の厚みに適切な厚みまで熱的酸化物を成長させる工程、及びシリコンナイトライド層を取り除く工程を含み得る。
【００１０】
拡張されたドレイン１０６はフィールド酸化物要素１１２下に延びる。本実施例の代替の実現例では、フィールド酸化物要素１１２は、拡張されたドレイン１０６が形成される前に形成されてもよい。
【００１１】
図１Ｂを参照すると、ゲート誘電体層１１４が、チャネル領域１０８及びドリフト領域１１０の上で基板１０４上に形成される。ゲート誘電体層１１４は、例えば、二酸化シリコン、シリコンオキシナイトライド、アルミニウム酸化物、アルミニウムオキシナイトライド、ハフニウム酸化物、ハフニウムシリケート、ハフニウムシリコンオキシナイトライド、ジルコニウム酸化物、ジルコニウムシリケート、ジルコニウムシリコンオキシナイトライド、前述の材料の組み合わせ、又は他の絶縁性材料、の１つ又は複数の層であり得る。ゲート誘電体層１１４は、５０℃〜８００℃の温度のプラズマを含む窒素又は窒素含有雰囲気ガスへの露出の結果として窒素を含み得る。ゲート誘電体層１１４の厚みは、ゲート・ソースバイアスのボルト当り２．５〜３．０ナノメートルであり得る。ゲート誘電体層１１４は、種々のゲート誘電体形成プロセス、例えば、熱酸化、酸化物層のプラズマ窒化、及び／又は原子層堆積（ＡＬＤ）による誘電性材料堆積、のうち任意のものにより形成され得る。
【００１２】
拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２のゲート１１６が、ドリフト領域１１０の能動ギャップ領域１１８を露出させるように、及び能動ギャップ領域１１８間にフィールド酸化物要素１１２上に延びるフィールドプレート１２０を形成するように、ゲート誘電体層１１４上に形成される。ゲート１１６は、例えば、ゲート誘電体層１１４の上に、通常ポリシリコンと呼ばれる多結晶シリコンなどのゲート材料の層を形成する工程、ゲート１１６のためのエリアを覆うようにフォトリソグラフィプロセスを用いてゲート材料層の上にフォトレジストを含むゲートエッチマスクを形成する工程、ゲートエッチマスクにより露出されたエリアにおいてゲート材料層から材料を取り除く反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスによりゲートエッチングプロセスを実行する工程、及びゲートエッチマスクを取り除く工程を含むプロセスにより、形成され得る。
【００１３】
フィールドプレート１２０の下のドリフト領域１１０のエリアは、フィールドギャップドリフト領域である。本実施例の１つのバージョンにおいて、近接するフィールドプレート１２０間の各能動ギャップ領域１１８の能動ギャップ幅１２２は２ミクロン未満である。更なるバージョンにおいて、各能動ギャップ領域１１８の能動ギャップ幅１２２は１ミクロン未満である。ゲート側壁スペーサが、ゲート１１６の横方向表面上に形成され得る。
【００１４】
ドレインコンタクト拡散された領域１２４が、能動ギャップ領域１１８及びフィールド酸化物要素１１２に接して、拡張されたドレイン１０６内に形成される。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２のソース１２６が、チャネル領域１０８に接して且つ拡張されたドレイン１０６の反対側に、基板１０４内に形成される。ドレインコンタクト拡散された領域１２４及びソース１２６は、例えば、ドレインコンタクト拡散された領域１２４のためのエリア及びソース１２６のためのエリアを露出させるようにフォトリソグラフィプロセスにより、集積回路１００の既存の上面の上にフォトレジストのイオン注入マスクを形成する工程、イオン注入マスクにより露出されたエリアにおいて基板１０４にドーパントをイオン注入する工程、注入されたドーパントを活性化するようにイオン注入マスクを取り除き、基板１０４をアニールする工程、を含むプロセスにより、同時に形成され得る。
【００１５】
バックゲートコンタクト拡散された領域１２８が、チャネル領域１０８との電気的接続をするように基板１０４内に形成され得る。バックゲートコンタクト拡散された領域１２８は、形成される場合、図１Ｂに示したように分布され得るか、又は局地化されてもよい。バックゲートコンタクト拡散された領域１２８は、例えば、バックゲートコンタクト拡散された領域１２８のためのエリアを露出させるようにフォトリソグラフィプロセスにより、集積回路１００の既存の上面の上にフォトレジストのイオン注入マスクを形成する工程、イオン注入マスクにより露出されたエリアにおいてドーパントを基板１０４にイオン注入する工程、注入されたドーパントを活性化するようにイオン注入マスクを取り除き、基板１０４をアニールする工程、を含むプロセスにより形成され得る。
【００１６】
ソースコンタクト１３０が、ソース１２６上、及び任意選択で存在する場合はバックゲートコンタクト拡散された領域１２８上に、形成される。ドレインコンタクト１３２が、ドレインコンタクト拡散された領域１２４上に形成される。本実施例の１つのバージョンにおいて、ドレインコンタクト１３２が、各能動ギャップ領域１１８に近接して及びフィールド酸化物要素１１２に重なる各フィールドプレート１２０の反対側で各フィールド酸化物要素１１２に近接して、形成される。コンタクト１３０及び１３２は、例えば、フォトリソグラフィプロセスによって形成されたコンタクトフォトレジストパターンを備えた基板１０４の上のプレメタル誘電体（ＰＭＤ）層の上面上のコンタクトエリアを画定する工程、基板１０４を露出させるようにＲＩＥプロセスを用いてＰＭＤ層材料を取り除くことによりコンタクトエリア内のコンタクトホールをエッチングする工程、及びチタンなどのコンタクトライナー金属及び典型的にタングステンであるコンタクト充填金属で、コンタクトホールを充填し、その後、エッチング及び／又はＣＭＰ方法を用いたＰＭＤ層の上面からのコンタクト充填金属の除去が続く工程、を含むプロセスにより、形成され得る。
【００１７】
拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２のオペレーションの間、能動ギャップ領域１１８は、ドリフト領域１１０を介して所望のインピーダンスを提供し得、一方、フィールドプレート１２０は、所望の高降伏電圧と所望のレベルのホットキャリア信頼性を提供するように能動ギャップ領域１１８における電界を低減し得る。
【００１８】
本実施例の１つのバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２は図１Ａ及び図１Ｂに示すようにｎチャネルであり得る。別のバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ１０２はｐチャネルであってもよい。
【００１９】
図２は、別の実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタ２０２を含む集積回路２００を図示する。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ２０２のゲート２０６が、先細のフィールドプレート２０８を有するようにゲート誘電体層２０４上に形成される。フィールド酸化物要素２１２の上の各先細のフィールドプレート２０８のドレイン端部幅２１０が、先細のフィールドプレート２０８の、対応するフィールド酸化物要素２１２とは反対側の各先細のフィールドプレート２０８のソース端部幅２１４より少なくとも１００ナノメートル短い。本実施例の１つのバージョンにおいて、各能動ギャップ領域２１８のソース端部能動ギャップ幅２１６は２ミクロン未満である。更なるバージョンにおいて、各能動ギャップ領域２１８のソース端部能動ギャップ幅２１６は１ミクロン未満である。各先細のフィールドプレート２０８のドレイン端部幅２１０及びソース端部幅２１４は、能動ギャップ領域の上面の各点が、フィールドギャップドリフト領域における近接するフィールドプレートから１ミクロン内にあるようにする。先細のフィールドプレート２０８及び能動ギャップ領域２１８の寸法は、降伏電圧、オン状態電流、及びホットキャリア信頼性の所望の値を提供するように調節され得る。
【００２０】
本実施例の１つのバージョンにおいて、図２に示すように、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ２０２はｎチャネルであり得る。別のバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ２０２はｐチャネルであってよい。
【００２１】
図３は、更なる実施例に従って形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ３０２を含む集積回路３００の斜視図である。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ３０２のゲート３０６が、逆向き（retrograde）先細のフィールドプレート３０８を有するように、ゲート誘電体層３０４の上に形成される。フィールド酸化物要素３１２の上の各逆向き先細のフィールドプレート３０８のドレイン端部幅３１０が、逆向き先細のフィールドプレート３０８の、対応するフィールド酸化物要素３１２とは反対側の各逆向き先細のフィールドプレート３０８のソース端部幅３１４より少なくとも１００ナノメートル大きい。本実施例の１つのバージョンにおいて、各能動ギャップ領域３１８のソース端部能動ギャップ幅３１６は、２ミクロン未満である。更なるバージョンにおいて、各能動ギャップ領域３１８のソース端部能動ギャップ幅３１６は、１ミクロン未満である。逆向き先細のフィールドプレート３０８及び能動ギャップ領域３１８の寸法は、降伏電圧、オン状態電流、及びホットキャリア信頼性の所望の値を提供するように調節され得る。
【００２２】
本実施例の１つのバージョンにおいて、図３に示すように、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ３０２はｎチャネルであり得る。別のバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ３０２はｐチャネルであってもよい。
【００２３】
図４Ａ及び図４Ｂは、一実施例に従って対称ネステッド構成に形成されたハイブリッド能動フィールドギャップ拡張ドレインＭＯＳトランジスタ４０２を含む集積回路４００を図示する。図４Ａを参照すると、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２は、第１の部分４０４及び第２の部分４０６を含む。フィールド酸化物要素４０８が、図４Ａに示すような交互の線形構成で、第１の部分４０４及び第２の部分４０６内の拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２の拡張されたドレイン内に形成される。拡張されたドレインは、フィールド酸化物要素４０８下に及びフィールド酸化物要素４０８を横方向に過ぎて延び、第１の部分４０４内の第１のドリフト領域と第２の部分４０６内の第２のドリフト領域とを含む。拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２は、第１のドリフト領域に接する第１の部分４０４内の第１のチャネル領域を含み、更に、第２のドリフト領域に接する第２の部分４０６内の第２のチャネル領域を含み、第２のチャネル領域が、拡張されたドレインの第１のチャネル領域とは逆側に位置するようになっている。第１のゲート部４１０及び第２のゲート部４１２が、それぞれ、第１のドリフト領域及び第１のチャネル領域の上の、及び第２のドリフト領域及び第２のチャネル領域の上の、ゲート誘電体層上に形成される。第１のゲート部４１０及び第２のゲート部４１２は、任意選択で、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２の一端又は両端上において接合され得る。第１のゲート部４１０は、フィールド酸化物要素４０８上に延びる第１のフィールドプレート４１４を含む。第１のフィールドプレート４１４は、第１の部分４０４において、第１の能動ギャップ領域４１６と交互に、第１のフィールドギャップドリフト領域を覆う。第２のゲート部４１２は、フィールド酸化物要素４０８上に延びる第２のフィールドプレート４１８を含む。第２のフィールドプレート４１８は、第２の部分４０６において、第２の能動ギャップ領域４２０と交互に、第２のフィールドギャップドリフト領域を覆う。第１のフィールドプレート４１４は第２の能動ギャップ領域４２０と整合され、第２のフィールドプレート４１８は第１の能動ギャップ領域４１６と整合される。本実施例の１つのバージョンにおいて、近接する第１のフィールドプレート４１４間の各第１の能動ギャップ領域４１６の、及び近接する第２のフィールドプレート４１８間の各第２の能動ギャップ領域４２０の、能動ギャップ幅は、２ミクロン未満である。更なるバージョンにおいて、各第１の能動ギャップ領域４１６及び各第２の能動ギャップ領域４２０の能動ギャップ幅は、１ミクロン未満である。
【００２４】
第１のソース４２２が、第１のチャネル領域に接し且つ第１のゲート部４１０に近接して、第１の部分４０４内に形成される。第１のバックゲートコンタクト拡散された領域４２４が、第１のチャネル領域との電気的接続をするように第１のソース４２２に近接して形成され得る。第２のソース４２６が、第２のチャネル領域に接し且つ第２のゲート部４１２に近接して第２の部分４０６内に形成される。第２のバックゲートコンタクト拡散された領域４２８が、第２のチャネル領域との電気的接続をするように第２のソース４２６に近接して形成され得る。ドレインコンタクト拡散された領域４３０が、第１の能動ギャップ領域４１６及び第２の能動ギャップ領域４２０に接し且つフィールド酸化物要素４０８に接して、拡張されたドレイン内に形成される。
【００２５】
ドレインコンタクト４３２が、第１の能動ギャップ領域４１６及び第２の能動ギャップ領域４２０に近接するドレインコンタクト拡散された領域４３０上に形成されて、各ドレインコンタクト４３２が、対応する近接する能動ギャップ領域４１６又は４２０、及び能動ギャップ領域の反対側の対応するフィールドギャップドリフト領域に、ドレイン電流を提供するようにする。本実施例の１つのバージョンにおいて、ドレインコンタクト４３２が、各第１の能動ギャップ領域４１６及び各第２の能動ギャップ領域４２０に近接して形成される。第１のソースコンタクト４３４が、第１のソース４２２上に、及び任意選択で存在する場合第１のバックゲートコンタクト拡散された領域４２４上に、形成される。第２のソースコンタクト４３６が、第２のソース４２６上に、及び任意選択で存在する場合第２のバックゲートコンタクト拡散された領域４２８上に、形成される。フィールド酸化物要素４０８、第１の能動ギャップ領域４１６及び第２の能動ギャップ領域４２０、第１のフィールドギャップドリフト領域及び第２のフィールドギャップドリフト領域、及びドレインコンタクト拡散された領域４３０の寸法及び位置は、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２の全体的エリアを低減するように調節され得る一方、所望のオン状態電流、所望の降伏電圧及び所望のホットキャリア信頼性を提供する。
【００２６】
図４Ｂを参照すると、拡張されたドレイン４３８は、基板４４０内に形成され、第１の部分４０４内の第１のドリフト領域４４２と、第２の部分４０６内の第２のドリフト領域４４４とを含む。第１のゲート部４１０は第１のゲート誘電体層４４６上に形成され、第２のゲート部４１２は第２のゲート誘電体層４４８上に形成される。
【００２７】
本実施例の１つのバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２は、図４Ｂに示すようにｎチャネルであり得る。別のバージョンにおいて、拡張されたドレインＭＯＳトランジスタ４０２はｐチャネルであってもよい。
【００２８】
本発明に関連する技術に習熟した者であれば、説明した例示の実施例に変形が成され得ること、及び本発明の特許請求の範囲内で他の実施例を実装し得ることが分かるであろう。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【国際調査報告】
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