通過器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的半導(dǎo)體開關(guān)器件的制作方法
【專利摘要】通過器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的半導(dǎo)體開關(guān)器件。本發(fā)明提供了一種器件，包括：在半導(dǎo)體襯底上方形成的柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)具有延伸件；器件隔離結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體襯底中并且與柵極結(jié)構(gòu)鄰近，其中，延伸件位于部分器件隔離結(jié)構(gòu)上方；以及位于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上的源極/漏極區(qū)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)中的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分包圍繞。本發(fā)明還提供了一種形成晶體管器件的方法。
【專利說明】通過器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的半導(dǎo)體開關(guān)器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及通過器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的半導(dǎo)體開關(guān)器件及其形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]光敏器件用在多種電子器件中。例如，光敏器件陣列可用于形成將在數(shù)碼相機(jī)中使用的圖像傳感器陣列。光敏器件通常包括半導(dǎo)體材料內(nèi)的將來自光子的能量轉(zhuǎn)換為電能的有源區(qū)域。
[0003]光敏器件陣列內(nèi)的每個單元都包括主要光敏器件，以及用于測量由光敏器件產(chǎn)生的電流的諸如晶體管和電阻器的一些電路部件。因為雜散電流可能會在光敏區(qū)域內(nèi)引起暗電流，所以將這些電路部件與光敏區(qū)域隔離是很重要的。這對通過光敏區(qū)域執(zhí)行的光強(qiáng)度測量有不利的影響。
[0004]隔離器件結(jié)構(gòu)的一種方法是使用淺溝槽隔離。淺溝槽隔離是半導(dǎo)體制造中常用的技術(shù)并且涉及之后用介電材料填充的淺溝槽的形成。然而,該技術(shù)涉及可破壞襯底表面的等離子體蝕刻。這對光敏陣列的性能有不利的影響。
[0005]隔離的另一種方法是稱為器件隔離的技術(shù)。該技術(shù)涉及形成摻雜的半導(dǎo)體材料而非形成介電材料。摻雜的半導(dǎo)體材料的濃度與鄰近的半導(dǎo)體材料的摻雜濃度不同，因此形成結(jié)。然而，當(dāng)隔離源極/漏極區(qū)與光敏器件時，該技術(shù)不太有效。因此，期望找到一種有效地保護(hù)光敏器件而不會破壞襯底表面的隔離方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種器件，包括:柵極結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底上方，柵極結(jié)構(gòu)具有延伸件；器件隔離結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底中并且與柵極結(jié)構(gòu)鄰近，延伸件位于器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方；以及源極/漏極區(qū)，位于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0007]優(yōu)選地，該器件還包括:在延伸件遠(yuǎn)離源極/漏極區(qū)的相對側(cè)上形成的光敏器件。
[0008]優(yōu)選地，柵極結(jié)構(gòu)和延伸件形成I形。
[0009]優(yōu)選地，延伸件的厚度能夠防止流過源極/漏極區(qū)的電流流入位于延伸件遠(yuǎn)離源極/漏極區(qū)的相對側(cè)上的光敏器件。
[0010]優(yōu)選地，該器件還包括:形成在柵極結(jié)構(gòu)和柵極延伸件的壁上的側(cè)壁間隔件。
[0011]優(yōu)選地，延伸件包括:附加延伸件，附加延伸件向內(nèi)延伸以圍繞更多的源極/漏極區(qū)，使得除一間隔之外，源極/漏極區(qū)被完全圍繞。
[0012]優(yōu)選地，間隔的厚度約為在柵極結(jié)構(gòu)和延伸件的壁上形成的側(cè)壁間隔件的厚度的兩倍。
[0013]優(yōu)選地，該器件還包括:被設(shè)置為垂直于延伸件的單獨的偽柵極結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，偽柵極結(jié)構(gòu)被偏置。
[0015]優(yōu)選地，柵極結(jié)構(gòu)和延伸件由多晶硅制成。
[0016]優(yōu)選地，器件隔離結(jié)構(gòu)包括淺溝槽隔離和摻雜區(qū)中的一種。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種形成與光敏器件相關(guān)的晶體管器件的方法，該方法包括:在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成器件隔離結(jié)構(gòu)；形成被器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的光敏器件；在器件隔離材料上方形成柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)具有位于器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方的延伸件；以及在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上形成源極/漏極區(qū)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0018]優(yōu)選地，該方法還包括:在形成源極/漏極區(qū)之前，在柵極結(jié)構(gòu)和柵極延伸件的壁上形成側(cè)壁間隔件。
[0019]優(yōu)選地，該方法還包括:形成被設(shè)置為垂直于延伸件的單獨的偽柵極結(jié)構(gòu)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的又一面，提供了一種位于光敏器件陣列內(nèi)的晶體管器件，該器件包括:器件隔離結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底中；光敏器件，被器件隔離結(jié)構(gòu)隔離；柵極結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底上方，柵極結(jié)構(gòu)具有位于器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方的延伸件；側(cè)壁間隔件，形成在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)面上；以及源極/漏極區(qū)，位于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0021]優(yōu)選地，器件隔離結(jié)構(gòu)包括淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)。
[0022]優(yōu)選地，器件隔離結(jié)構(gòu)包括摻雜區(qū)。
[0023]優(yōu)選地，延伸件的厚度能夠防止流過源極/漏極區(qū)的電流流入光敏器件。
[0024]優(yōu)選地，該延伸件包括:附加延伸件，附加延伸件向內(nèi)延伸以圍繞更多的源極/漏極區(qū)，使得除了一間隔之外，源極/漏極區(qū)被完全圍繞。
[0025]優(yōu)選地，該間隔的厚度約為在柵極結(jié)構(gòu)和延伸件的壁上形成的側(cè)壁間隔件的厚度的兩倍。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀以下的詳細(xì)描述時，可以最好地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，不必按比例繪制各種部件。事實上，為了清楚論述起見，可以任意地增加或減小各種部件的尺寸。
[0027]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明所述的原理的一個實例的光敏器件陣列的說明性頂視圖的示圖。
[0028]圖2A至圖2D是示出根據(jù)本發(fā)明所述的原理的一個實例的通過器件隔離結(jié)構(gòu)形成與光敏器件隔離的晶體管結(jié)構(gòu)的工藝的頂視圖和側(cè)視圖的示圖。
[0029]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明所述的原理的一個實例的I形柵極結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步的延伸件的示圖。
[0030]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明所述的原理的一個實例的說明性偽柵極結(jié)構(gòu)的示圖。
[0031]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明所述的原理的一個實例的用于形成被器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的晶體管結(jié)構(gòu)的說明性方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0032]應(yīng)當(dāng)理解，以下公開內(nèi)容提供了用于實施本公開的不同特征的多個不同實施例或?qū)嵗?。以下描述了部件和布置的具體實例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，它們僅為實例而不旨在限制。而且，在以下說明中，在第二工藝之前執(zhí)行第一工藝可以包括在第一工藝之后立即執(zhí)行第二工藝的實施例，還可以包括在第一和第二工藝之間執(zhí)行額外工藝的實施例。為了簡單和清楚起見，可以按不同比例繪制多種部件。而且，在以下說明中，在第二部件之上或上方形成第一部件可以包括第一和第二部件直接接觸形成的實施例，還可以包括可以在第一和第二部件之間形成額外部件，使得第一和第二部件可以不直接接觸的實施例。
[0033]而且，為了便于說明，可以在本發(fā)明中使用諸如“在…之下”、“在…下面”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空間相對位置術(shù)語，以描述圖中所示的一個元件或部件與另一個元件或部件的關(guān)系。除了圖中描述的方位之外，空間關(guān)系術(shù)語預(yù)期還包含使用或操作中的器件的不同方位。例如，如果圖中的器件被翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其他元件或部件“在…下面”或“在…之下”的元件則被定向在其他元件或部件“在…之上”。因此，示例性術(shù)語“在…下面”可以包含在…之上和在…下面的方位。另外，可以對裝置進(jìn)行另外定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)并且因此同樣地解釋本文使用的空間關(guān)系描述符。
[0034]圖1是示出光敏器件陣列100的說明性頂視圖的示圖。根據(jù)本實例，光敏陣列100包括諸如光電二極管的多個光敏器件。每個光敏器件104都與一組電路106相關(guān)。
[0035]在圖像傳感器陣列中通常使用光電二極管104以測量光強(qiáng)度。通常通過使用P-1-N結(jié)形成光電二極管104。這種結(jié)包括位于P型摻雜區(qū)和η型摻雜區(qū)之間的本征半導(dǎo)體區(qū)域。在操作期間，通常將反向偏壓施加至光電二極管104。反向偏壓是P型區(qū)連接至負(fù)極端子而正極端子連接至η型摻雜區(qū)。在這種情況下，光電二極管104可以用于產(chǎn)生電流或電壓。電流或電壓的強(qiáng)度基于撞擊在光電二極管104的有源區(qū)上的光強(qiáng)度。
[0036]為了適當(dāng)?shù)仄霉怆姸O管104并且測量光電二極管響應(yīng)于撞擊光子而產(chǎn)生的任何電流或電壓，電路106形成在襯底102上并且與每個光電二極管104都相鄰。電路包括各種部件，包括電阻器和開關(guān)器件(諸如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(M0SFET))。特別地，電路可以包括復(fù)位晶體管、轉(zhuǎn)移晶體管、源極跟隨器晶體管以及行選擇晶體管。這類開關(guān)器件還允許在陣列100內(nèi)尋址特定的光電二極管104。
[0037]如果電流泄漏至光電二極管104的有源區(qū)內(nèi)，則流過與每個光電二極管104相關(guān)的開關(guān)和其他電路106的電流可能導(dǎo)致多個問題。因此，電路106與光電二極管104的有源區(qū)有效地隔離是重要的。通過使用器件隔離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)隔離。因此，器件隔離結(jié)構(gòu)可指摻雜區(qū)或淺溝槽隔離(STI)結(jié)構(gòu)。STI是在與將被隔離的電路鄰近的半導(dǎo)體襯底中形成介電材料。
[0038]另一種隔離技術(shù)稱為器件隔離。器件隔離通過摻雜半導(dǎo)體襯底而不是蝕刻溝槽并且在該溝槽中形成介電材料以限定器件來發(fā)揮作用。摻雜區(qū)有效地生成具有塊狀襯底材料的結(jié)并且防止電子雜散穿過(straying through)。當(dāng)在電路106內(nèi)形成晶體管的源極/漏極區(qū)時，離子注入摻雜工藝可能導(dǎo)致泄漏穿過器件隔離結(jié)構(gòu)。這可能對附近的光電二極管104產(chǎn)生不利影響。特別地，它可能會導(dǎo)致暗電流和白色像素效應(yīng)，而暗電流和白色像素效應(yīng)將在測量撞擊在光電二極管104上的光時產(chǎn)生誤差。
[0039]圖2A至圖2D是示出通過器件隔離件形成與光敏器件隔離的晶體管結(jié)構(gòu)的工藝的頂視圖和側(cè)視圖的示圖。每個圖的左側(cè)都示出了頂視圖202。每個圖的右側(cè)都示出了截面圖204。所看到的精確截面通過頂視圖202中示出的虛線220示出。
[0040]圖2A示出了在襯底206內(nèi)形成器件隔離結(jié)構(gòu)208。襯底206可以由諸如硅的半導(dǎo)體材料制成。在一些情況下，除了將要形成部件的位置之外，器件隔離結(jié)構(gòu)208可以存在于各處。例如，除了放置光電二極管以及與那些光電二極管相關(guān)的電路的位置之外，可以在各處形成器件隔離結(jié)構(gòu)208。因此，在器件隔離結(jié)構(gòu)208中的間隙上方形成晶體管。
[0041]如上所述，器件隔離涉及摻雜半導(dǎo)體襯底206。在一些情況下，襯底206本身可以以特殊方式被摻雜。在這種情況下，器件隔離結(jié)構(gòu)可以具有相同的摻雜類型，但是具有高很多的摻雜濃度以生成結(jié)?？梢愿鶕?jù)本發(fā)明所述的原理，使用多種不同的器件隔離技術(shù)。
[0042]頂視圖的中心部分示出了將要形成晶體管的區(qū)域。因此，頂視圖202中示出的襯底206的矩形區(qū)域與將要放置晶體管的位置相應(yīng)。在截面圖204中，位于兩個示出的器件隔離結(jié)構(gòu)208之間的中間區(qū)域與將要放置晶體管的位置相應(yīng)。
[0043]圖2B是示出鄰近將要放置晶體管的區(qū)域處的光電二極管說明性的形成的示意圖。晶體管可以與僅用于一個光電二極管210的電路相關(guān)。為了獲得高分辨率圖像，通常期望光電二極管210盡可能相互靠近的陣列。因此，通常在兩個鄰近的光電二極管210之間直接形成用于每個光電二極管210的電路。
[0044]圖2C示出了柵極結(jié)構(gòu)212的形成。晶體管通常包括三個端:柵極端、源極端和漏極端。柵極端是導(dǎo)電材料。源極端和漏極端通常是在柵極結(jié)構(gòu)的相對兩端形成的摻雜半導(dǎo)體端。晶體管通過允許或阻擋電流在源極端和漏極端之間的流動來發(fā)揮作用。根據(jù)晶體管的類型，高或低信號將使晶體管處于導(dǎo)通狀態(tài)，電流可以在源極和漏極端之間流動。相反地，施加在柵極上的反向信號使晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)，電流不能在源極端和漏極端之間流動。
[0045]頂視圖202示出了如由虛線方塊222限定的標(biāo)準(zhǔn)柵極結(jié)構(gòu)。從頂視圖看，標(biāo)準(zhǔn)柵極結(jié)構(gòu)通常是矩形的。通常在矩形柵極結(jié)構(gòu)的兩個相對長側(cè)上形成源極和漏極區(qū)。
[0046]根據(jù)本實例，柵極結(jié)構(gòu)212包括多個延伸件，使得柵極結(jié)構(gòu)形成I形。這些延伸件部分地圍繞將形成源極/漏極端的區(qū)域。這些延伸件幫助阻擋用于形成源極/漏極區(qū)的離子注入摻雜工藝，使得器件隔離結(jié)構(gòu)不會受到不利的影響。特別地，如果沒有延伸件214阻擋離子注入摻雜工藝，則源極/漏極區(qū)可以延伸進(jìn)入器件隔離結(jié)構(gòu)很遠(yuǎn)。這使得電流更有可能雜散到光電二極管的有源區(qū)域中并且導(dǎo)致諸如暗電流和白色像素效應(yīng)的不利影響。
[0047]包括延伸件214的柵極結(jié)構(gòu)212可以由多晶硅制成。多晶硅是可以傳導(dǎo)電流的一種類型的硅，因此適用于柵極結(jié)構(gòu)212。如將在以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的，不同形狀的其他柵極結(jié)構(gòu)也可以用于部分地圍繞將形成源極/漏極區(qū)的區(qū)域。
[0048]截面圖204示出了位于柵極結(jié)構(gòu)212的一側(cè)上的兩個延伸件214。如圖所示，可以將延伸件214放置在器件隔離結(jié)構(gòu)208上方。延伸件214的厚度可以基于設(shè)計目的。特別地，延伸件214的厚度可以使將要形成的源極/漏極區(qū)被有效地限制在期望區(qū)域內(nèi)而不會延伸至器件隔離結(jié)構(gòu)208，或不會對光電二極管210的工作有不利的影響。
[0049]圖2D是示出了在柵極結(jié)構(gòu)212上形成側(cè)壁間隔件216和形成源極/漏極區(qū)218的示圖。側(cè)壁間隔件216可以由包括氧化硅或氮化硅的多種材料制成。通常在半導(dǎo)體制造工藝中使用側(cè)壁間隔件216。側(cè)壁間隔件216用于在柵極結(jié)構(gòu)212和形成的摻雜的源極/漏極區(qū)之間提供一些空間。
[0050]在已形成側(cè)壁間隔件216之后，可以執(zhí)行離子注入摻雜工藝。這樣在柵極結(jié)構(gòu)212的主要部分的兩側(cè)上都形成源極/漏極區(qū)218。由于延伸件214的存在，使形成的源極/漏極區(qū)218限制在特定區(qū)域。雖然離子注入是相對受控的工藝，但是這種工藝并不完全精確。因此，通過用柵極結(jié)構(gòu)的延伸件214阻擋圍繞源極/漏極區(qū)的區(qū)域，降低了在非期望區(qū)域中執(zhí)行離子注入工藝的風(fēng)險。阻擋了源極/漏極區(qū)進(jìn)入器件隔離結(jié)構(gòu)208太遠(yuǎn)。
[0051]截面圖204示出在兩個延伸件214之間形成一個源極/漏極區(qū)218。如圖所示，側(cè)壁間隔件216使源極/漏極區(qū)218不直接與柵極結(jié)構(gòu)212的延伸件214相鄰。因此，源極/漏極區(qū)218還形成在器件隔離結(jié)構(gòu)208的間隙內(nèi)。
[0052]在一些情況下，在合適的位置形成側(cè)壁間隔件216之前，可以形成通常稱為LDD的輕摻雜區(qū)。例如，在形成側(cè)壁間隔件之前，執(zhí)行P型LDD摻雜工藝以形成P型源極/漏極區(qū)218。該LDD摻雜工藝具有相對小的摻雜劑濃度。在已形成側(cè)壁間隔件之后，執(zhí)行主要的摻雜工藝。主要的摻雜工藝涉及比LDD工藝濃度高很多的P型摻雜劑。
[0053]頂視圖202示出了在主要柵極結(jié)構(gòu)212的兩側(cè)上并且在延伸件214內(nèi)形成源極/漏極區(qū)218。由于延伸件214部分地圍繞形成源極/漏極218的區(qū)域，它們通過阻擋離子注入摻雜工藝來限制源極/漏極區(qū)218的形成。這防止源極/漏極區(qū)218比預(yù)期的更大并且防止其延伸至器件隔離結(jié)構(gòu)208內(nèi)。
[0054]此外，源極/漏極區(qū)218沒有被柵極結(jié)構(gòu)完全圍繞。因此，各種電路元件可以通過金屬線連接至源極/漏極區(qū)218。例如，可將金屬線布線為從源極/漏極區(qū)218至另一個電路元件，諸如，另一個晶體管或電阻器。因此，可利用電路設(shè)計中更大的靈活性。
[0055]圖3是示出了 I形柵極結(jié)構(gòu)進(jìn)一步延伸的示圖。根據(jù)本實例，柵極結(jié)構(gòu)212的延伸件214包括附加延伸件302。除了小間隔304之外，附加延伸件302使得源極/漏極區(qū)218被全部封閉。因此，進(jìn)一步限制了源極/漏極區(qū)218的形成。這可以幫助減小流過源極/漏極區(qū)218的電流泄漏至光電二極管210的機(jī)率。
[0056]間隔304可以為多種厚度中的一種。在一個實例中，間隔304的厚度是側(cè)壁間隔件216的厚度的兩倍。因此，側(cè)壁間隔件216將有效地填充在間隔304中并且源極/漏極區(qū)218將被完全封閉，從而將進(jìn)一步限制離子注入摻雜工藝。在一些實例中，間隔304可以僅足夠?qū)捯允菇饘倬€布線在附加延伸件302之間并且與源極/漏極區(qū)218連接。
[0057]圖4是示出了說明性偽柵極結(jié)構(gòu)的示圖。在一些情況下，可以在兩個光電二極管210之間形成多個晶體管402、404。在這種情況下，偽柵極結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在每個晶體管402、404的柵極結(jié)構(gòu)212之間。特別是，偽柵極結(jié)構(gòu)可以設(shè)置在第一晶體管402和第二晶體管404之間。兩個晶體管402、404都可以具有如圖所示的I形柵極結(jié)構(gòu)。在一些情況下，柵極結(jié)構(gòu)212可以具有部分圍繞源極/漏極區(qū)218的不同形狀。
[0058]偽柵極結(jié)構(gòu)406也可以由多晶硅制成。可以使用與形成其他柵極結(jié)構(gòu)212和延伸件214的相同掩模制成偽柵極結(jié)構(gòu)406。在一些實例中，可以偏置偽柵極結(jié)構(gòu)406。偏置偽柵極結(jié)構(gòu)可以有助于器件隔離結(jié)構(gòu)208的工作。
[0059]圖5是示出了形成被在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成的器件隔離結(jié)構(gòu)(步驟502)隔離的晶體管結(jié)構(gòu)的說明性方法的流程圖。該方法還包括形成被器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的光敏器件的步驟504。該方法還包括在器件隔離結(jié)構(gòu)上方形成柵極結(jié)構(gòu)的步驟506，柵極結(jié)構(gòu)具有延伸件。該方法還包括在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上形成源極/漏極區(qū)的步驟508，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)中的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0060]根據(jù)某些說明性的實例，一種器件包括形成在半導(dǎo)體襯底上方的柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)具有延伸件，器件隔離結(jié)構(gòu)形成在半導(dǎo)體襯底中并且鄰近柵極結(jié)構(gòu)，其中，延伸件位于部分的器件隔離結(jié)構(gòu)上方，并且源極/漏極區(qū)位于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)中的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0061]根據(jù)某些說明性的實例，一種形成與光敏器件有關(guān)的晶體管器件的方法包括:在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成器件隔離結(jié)構(gòu)，形成被器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的光敏器件，在器件隔離結(jié)構(gòu)上方形成柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)具有位于部分器件隔離結(jié)構(gòu)上方的延伸件，并且在柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上形成源極/漏極區(qū)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)中的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0062]根據(jù)某些說明性的實例，一種光敏器件陣列內(nèi)的晶體管器件包括:在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成的器件隔離結(jié)構(gòu)，通過器件隔離結(jié)構(gòu)被隔離的光敏器件，形成在半導(dǎo)體襯底上方的柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)具有位于部分器件隔離結(jié)構(gòu)上方的延伸件，形成在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)面上的側(cè)壁間隔件，以及位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的源極/漏極區(qū)，源極/漏極區(qū)形成在器件隔離結(jié)構(gòu)中的間隙中并且被柵極結(jié)構(gòu)的延伸件部分地圍繞。
[0063]應(yīng)該理解，可以按多種次序或并行使用以上所列出的實施例和步驟的多種不同組合，并且不存在關(guān)鍵的或需要的特殊步驟。另外，雖然本發(fā)明中使用了術(shù)語“電極”，但是應(yīng)該認(rèn)識到，該術(shù)語包括“電極觸點”的概念。而且，以上相對于一些實施例所說明和論述的特征可以與以上相對于其他實施例所說明和論述的特征組合。因此，所有這樣的修改都旨在包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0064]以上概述了多個實施例的特征。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該想到，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計或修改用于實施與本發(fā)明所述的實施例相同目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還應(yīng)該認(rèn)識到，這樣的等價結(jié)構(gòu)不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明出多種改變、替換和更改。
【權(quán)利要求】
1.一種器件，包括: 柵極結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底上方，所述柵極結(jié)構(gòu)具有延伸件； 器件隔離結(jié)構(gòu)，形成在所述半導(dǎo)體襯底中并且與所述柵極結(jié)構(gòu)鄰近，所述延伸件位于所述器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方；以及 源極/漏極區(qū)，位于所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，所述源極/漏極區(qū)形成在所述器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被所述柵極結(jié)構(gòu)的所述延伸件部分地圍繞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括:在所述延伸件遠(yuǎn)離所述源極/漏極區(qū)的相對側(cè)上形成的光敏器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)和所述延伸件形成I形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述延伸件的厚度能夠防止流過所述源極/漏極區(qū)的電流流入位于所述延伸件遠(yuǎn)離所述源極/漏極區(qū)的相對側(cè)上的光敏器件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括:形成在所述柵極結(jié)構(gòu)和所述柵極延伸件的壁上的側(cè)壁間隔件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，其中，所述延伸件包括:附加延伸件，所述附加延伸件向內(nèi)延伸以圍繞更多的所述源極/漏極區(qū)，使得除一間隔之外，所述源極/漏極區(qū)被完全圍繞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的器件，其中，所述間隔的厚度約為在所述柵極結(jié)構(gòu)和所述延伸件的壁上形成的側(cè)壁間隔件的厚度的兩倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的器件，還包括:被設(shè)置為垂直于所述延伸件的單獨的偽柵極結(jié)構(gòu)。
9.一種形成與光敏器件相關(guān)的晶體管器件的方法，所述方法包括: 在半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成器件隔離結(jié)構(gòu)； 形成被所述器件隔離結(jié)構(gòu)隔離的光敏器件； 在所述器件隔離材料上方形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)具有位于所述器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方的延伸件；以及 在所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)上形成源極/漏極區(qū)，所述源極/漏極區(qū)形成在所述器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被所述柵極結(jié)構(gòu)的所述延伸件部分地圍繞。
10.一種位于光敏器件陣列內(nèi)的晶體管器件，所述器件包括: 器件隔離結(jié)構(gòu)，形成在半導(dǎo)體襯底中； 光敏器件，被所述器件隔離結(jié)構(gòu)隔離； 柵極結(jié)構(gòu)，形成在所述半導(dǎo)體襯底上方，所述柵極結(jié)構(gòu)具有位于所述器件隔離結(jié)構(gòu)的一部分的上方的延伸件； 側(cè)壁間隔件，形成在所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)面上；以及 源極/漏極區(qū)，位于所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，所述源極/漏極區(qū)形成在所述器件隔離結(jié)構(gòu)的間隙中并且被所述柵極結(jié)構(gòu)的所述延伸件部分地圍繞。
【文檔編號】H01L29/423GK104347684SQ201310586650
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】高敏峰, 楊敦年, 劉人誠, 許慈軒, 陳思瑩, 徐偉誠, 曾曉暉 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司