[發明專利]一種不對稱型源漏場效應晶體管及其制備方法

無效

• 申請號: 201010132084.6
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN101807602A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 吳東平;張世理;樸穎華
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/08;H01L21/336
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

1.一種不對稱型源漏場效應晶體管，其結構包括：半導體襯底、柵極結構、分別為混合結和PN結的源區和漏區，其特征在于：所述源區與漏區結構不對稱，其一由PN結構成，另外一個由混合結構成，所述混合結由肖特基結和PN結混合構成。

2.根據權利要求1所述的場效應晶體管，其特征在于：所述肖特基結由金屬半導體化合物和所述半導體襯底接觸構成，所述PN結是通過注入與所述半導體襯底摻雜類型不同的雜質離子并通過隨后的熱退火形成。

3.根據權利要求1或2所述的場效應晶體管，其特征在于所述混合結中的所述金屬半導體化合物與所述半導體襯底形成肖特基結，并同時與所述半導體襯底中的所述源區或漏區中的高摻雜區域形成歐姆接觸。

4.根據權利要求1所述的場效應晶體管，其特征在于所述半導體襯底是硅、鍺、鍺硅合金、SOI結構或GOI結構，所述半導體襯底的摻雜濃度在1×10¹⁴到1×10¹⁹cm^-3之間。

5.根據權利要求1所述的場效應晶體管，其特征在于所述場效應晶體管進一步包括形成在所述半導體襯底中的淺槽隔離結構、位于所述淺槽隔離結構之上的偽柵結構和側墻，所述側墻位于所述柵極結構和所述偽柵的側邊。

6.根據權利要求3所述的場效應晶體管，其特征在于所述的金屬半導體化合物為硅化鎳、鍺化鎳、硅化鈷、鍺化鈷、硅化鈦、鍺化鈦、硅化鉑、鍺化鉑中的任意一種或者它們之中幾種的混合物。

7.一種具有權利要求1所述不對稱型源漏場效應晶體管的制造方法，其特征在于包括：

提供一個半導體襯底，用淺槽隔離工藝形成隔離結構；

形成第一絕緣介質層，接著在所述第一絕緣介質層上形成一個電極層，然后通過光刻、刻蝕工藝對所述電極層和所述第一絕緣層進行圖形化刻蝕，從而形成柵極結構和源區及漏區兩側的偽柵結構，并形成對應于源極和漏極區域的第一窗口和第二窗口且第二窗口的寬度小于第一窗口的寬度；

淀積形成第二絕緣介質層，該第二絕緣介質層厚度小于所述第一窗口寬度的一半并大于第二窗口寬度的一半，利用選擇性各向異性刻蝕工藝對所述第二絕緣介質層進行刻蝕，從而沿著所述第一窗口兩側形成第一側墻結構，刻蝕后所述的第二絕緣層仍然覆蓋位于所述第二窗口區域的所述半導體襯底、不能形成側墻結構；

進行第一次離子注入，在所述第一窗口處的所述半導體襯底中形成PN結；

刻蝕除去所述第一側墻結構，淀積形成第三絕緣介質層且其厚度小于所述第二窗口寬度的一半，利用選擇性各向異性刻蝕工藝對所述第三絕緣介質層進行刻蝕，從而沿著所述第一窗口和第二窗口兩側形成第二側墻結構，所述第一窗口與第二窗口區域中為被所述第二側墻保護的所述半導體襯底被裸露；

進行第二次離子注入，并進行退火使注入的離子激活，在所述第二窗口區域中的所述半導體襯底形成PN結，在所述第一窗口區域中所述半導體襯底中形成高濃度摻雜區域，該摻雜區域包含在第一次離子注入形成的區域內；

刻蝕除去第二側墻結構，淀積形成第四絕緣介質層且其厚度小于第三絕緣層的厚度，利用選擇性各向異性刻蝕工藝對所述第四絕緣介質層進行刻蝕，從而沿著所述第一窗口和第二窗口兩側形成第三側墻結構，所述第三側墻的厚度小于所述第二側墻的厚度；

淀積一金屬層，退火后所述金屬層和所述第一及第二窗口區域中暴露出來的所述半導體襯底反應形成金屬半導體化合物導體層，除去未與上述半導體襯底反應的所述金屬層。

8.根據權利要求7所述不對稱型源漏場效應晶體管的制造方法，其特征在于：所述源區形成于所述第一窗口區域而所述漏區形成于所述第二窗口區域，或者所述源區形成于所述第二窗口區域而所述漏區形成于所述第一窗口區域。

9.根據權利要求7所述不對稱型源漏場效應晶體管的制造方法，其特征在于所述半導體襯底是硅、鍺、鍺硅合金、SOI結構或GOI結構。

10.根據權利要求7所述不對稱型源漏場效應晶體管的制造方法，其特征在于所述第一絕緣介質層為二氧化硅、氮化硅、氧化鋁或鉿基高介電常數介質材料。

11.根據權利要求7所述不對稱型源漏場效應晶體管的制造方法，其特征在于所述的電極層包含至少一個導電層，所述導電層為多晶硅、氮化鈦、氮化鉭、鎢金屬、金屬硅化物中的任意一種，或者為它們之中幾種間的多層結構。