[發明專利]一種肖特基勢壘MOS晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 201110314591.6
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102324434A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 黃如;江文哲;黃芊芊;詹瞻;邱穎鑫
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種肖特基勢壘MOS晶體管，包括一個環狀柵電極(3)，一個環狀柵介質層(2)，環狀柵電極側墻(4)，一個半導體襯底(1)，一個源區(5)，一個環狀漏區(6)，其特征是，所述半導體襯底(1)具有有凸起臺階結構；源區(5)位于凸起臺階較高的平面上，環狀漏區(6)環繞凸起臺階并位于較低的平面上，柵介質層(2)和柵電極位于凸起臺階的拐角處并圍繞住臺階凸起呈環狀，柵電極側墻(4)呈環狀圍在柵電極外側并有一定厚度，以作為掩蔽形成漏端的underlap結構。

2.如權利要求1所述的肖特基勢壘MOS晶體管，其特征是，所述源區(5)和漏區(6)為任何導電性良好的金屬或金屬與襯底材料形成的化合物。

3.如權利要求1所述的肖特基勢壘MOS晶體管，其特征是，所述臺階高度為200nm-500nm。

4.一種如權利要求1所述肖特基勢壘MOS晶體管的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

(1)在半導體襯底上通過淺槽隔離定義有源區；

(2)光刻并刻蝕出臺階結構；

(3)生長柵介質層；

(4)淀積柵電極層，接著利用側墻工藝形成環形柵電極；

(5)淀積側墻層，接著利用側墻工藝形成環形側墻；

(6)漂去自然氧化層，使源/漏區露出襯底材料，濺射一層金屬，經過低溫退火形成金屬與半導體的化合物，接著去除未反應的金屬，由于側墻層的掩蔽作用能夠自對準地形成不對稱肖特基源/漏區，即漏端underlap結構；

(7)最后進入常規CMOS后道工序，包括淀積鈍化層、開接觸孔以及金屬化等，即可制得所述的MOS晶體管。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征是，所述步驟(1)中的半導體襯底材料選自Si、Ge、SiGe、GaAs或其他II-VI，III-V和IV-IV族的二元或三元化合物半導體、絕緣體上的硅(SOI)或絕緣體上的鍺(GOI)。

6.如權利要求4所述的的制備方法，其特征是，所述步驟(3)中的柵介質層材料選自二氧化硅、二氧化鉿、氮化鉿。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征是，所述步驟(3)中的生長柵介質層的方法為常規熱氧化、摻氮熱氧化、化學氣相淀積或物理氣相淀積。

8.如權利要求4所述的制備方法，其特征是，所述步驟(4)中的柵電極層材料選自摻雜多晶硅、金屬鈷，鎳以及其他金屬或金屬硅化物。

9.如權利要求4所述的制備方法，其特征是，所述步驟(5)中的側墻層材料選自二氧化硅、二氧化鉿、氮化鉿。

10.如權利要求4所述的制備方法，其特征是，所述步驟(6)中的金屬材料選自Pt、Er、Co、Ni以及其他可與襯底半導體材料通過退火形成化合物的金屬。