[發明專利]凹陷溝道的碰撞電離型場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201010220542.1
• 申請日: 2010-07-08
• 公開（公告）號: CN101894866A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 臧松干;劉昕彥;王鵬飛;張衛
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L29/423;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

1.一種碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于包括：

一個半導體襯底；

位于所述半導體襯底底部的具有第一種摻雜類型的漏區；

位于所述半導體襯底內的凹槽結構；

覆蓋在所述凹槽之內的柵極；

位于所述柵極與半導體襯底之間的柵介質層；

位于所述凹槽兩側的，襯底頂部的具有第二種摻雜類型的源區；

位于所述凹槽與所述源區之間的絕緣介質層。

2.根據權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于，所述半導體襯底為單晶硅、多晶硅或者為絕緣體上的硅。

3.根據權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于，所述柵極為TiN、TaN、RuO₂、Ru或WSi金屬柵材料，或者為摻雜的多晶硅。

4.根據權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于，所述柵介質層為SiO₂或高k材料，或者為它們之間的混合物。

5.根據權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于，所述絕緣介質層為SiO₂或Si₃N_4，或者為它們之間的混合物。

6.根據權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管，其特征在于，所述第一種摻雜類型為n型，所述第二種摻雜類型為p型；或者為所述第一種摻雜類型為p型，所述第二種摻雜類型為n型。

7.一種如權利要求1所述的碰撞電離型場效應晶體管的制造方法，其特征在于具體步驟如下：

提供一個半導體襯底；

進行離子注入，形成第一種摻雜類型的區域；

在所述半導體襯底上形成第一種絕緣薄膜；

對所述第一種絕緣薄膜和半導體襯底進行刻蝕，形成開口結構；

覆蓋所述開口形成第二種絕緣薄膜；

淀積第三種絕緣薄膜，并對所述第三種絕緣薄膜進行刻蝕形成邊墻結構；

刻蝕第二種絕緣薄膜，暴露出硅襯底；

沿著已經成型的邊墻結構，刻蝕硅襯底，形成器件的凹槽結構；

使用稀釋的氫氟酸清洗凹槽表面并去除剩余的第一層絕緣薄膜；

在所述凹槽內依次形成第四種絕緣薄膜和第一種導電薄膜；

掩膜曝光刻蝕，形成器件的柵極結構；

淀積第五種絕緣薄膜，并刻蝕形成通孔；

淀積第二種導電薄膜，并刻蝕形成金屬電極；

進行離子注入，形成第二種摻雜類型的區域；

淀積第六種絕緣薄膜，并刻蝕形成通孔；

淀積第三種導電薄膜，并刻蝕形成金屬電極。

8.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述半導體襯底為單晶硅、多晶硅或者為絕緣體上的硅。

9.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第一種摻雜類型為n型，所述第二種摻雜類型為p型；或者為所述第一種摻雜類型為p型，所述第二種摻雜類型為n型。

10.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第一種、第三種、第五種、第六種絕緣薄膜為SiO₂或Si₃N₄，或者為它們之間的混合物。

11.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第二種、第四種絕緣薄膜為SiO₂或高k材料，或者為它們之間的混合物。

12.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第一種導電薄膜為TiN、TaN、RuO₂、Ru或WSi金屬柵材料，或者為摻雜的多晶硅。

13.根據權利要求7所述的制造方法，其特征在于，所述第二種、第三種導電薄膜為金屬鋁或金屬鎢。