[發明專利]晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201210256297.9
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102779843A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 樓穎穎
• 申請（專利權）人: 上海宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種晶體管，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底內的溝槽，所述溝槽由第一子溝槽、以及位于所述第一子溝槽下方的第二子溝槽構成，所述第二子溝槽與所述第一子溝槽貫通，所述第一子溝槽的開口大于所述第二子溝槽的開口，所述第一子溝槽的側壁與半導體襯底的表面傾斜，所述第二子溝槽的側壁與半導體襯底表面垂直；

位于所述溝槽側壁和底部表面的柵介質層；

位于所述柵介質層表面，填充滿所述溝槽的柵電極層，所述柵電極層的表面與半導體襯底表面齊平；

位于所述溝槽兩側的半導體襯底內的源區；

位于與所述溝槽相對一側的半導體襯底內的漏區，所述漏區與所述第二子溝槽相對設置的漏區。

2.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述第一子溝槽的側壁與半導體襯底表面的傾角為10~45°。

3.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述第一子溝槽的底部到所述半導體襯底表面的距離為0.15微米~0.5微米。

4.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述柵介質層的材料為氧化硅。

5.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述柵電極層的材料為多晶硅。

6.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，還包括：位于所述溝槽兩側的源區內的導電插塞，所述導電插塞的頂部不低于所述半導體襯底表面。

7.如權利要求6所述晶體管，其特征在于，所述導電插塞的深度為4千埃~6千埃。

8.如權利要求6所述晶體管，其特征在于，還包括：位于所述柵電極層和半導體襯底表面的氧化襯墊層；位于所述氧化襯墊層表面的掩膜層，所述掩膜層和氧化襯墊層暴露出所述導電插塞表面，所述掩膜層的材料為氮化硅、氧化硅和硼磷硅玻璃中的一種或多種，所述氧化襯墊層的材料為氧化硅。

9.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述源區的深度為5千埃~7千埃。

10.如權利要求1所述晶體管，其特征在于，所述第二子溝槽的底部向半導體襯底內凹陷，且表面圓滑。

11.一種晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底內形成第一子溝槽，所述第一子溝槽頂部開口的尺寸大于底部，且所述第一子溝槽的側壁與半導體襯底的表面傾斜；

在所述第一子溝槽下方形成與所述第一子溝槽貫通的第二子溝槽，所述第二子溝槽的側壁與半導體襯底表面垂直；

在所述第一子溝槽的側壁、以及所述第二子溝槽的側壁和底部表面形成柵介質層；

在所述柵介質層表面形成填充滿所述第一子溝槽和第二子溝槽的柵電極層，所述柵電極層的表面與半導體襯底表面齊平；

在所述柵電極層和半導體襯底表面形成掩膜層，所述掩膜層暴露出所述第一子溝槽兩側的部分半導體襯底表面；

以所述掩膜層為掩膜，在所述第一子溝槽和第二子溝槽兩側的半導體襯底內形成源區。

12.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一子溝槽的側壁與半導體襯底表面的傾角為10~45°。

13.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一子溝槽的底部到所述半導體襯底表面的距離為0.15微米~0.5微米。

14.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一子溝槽的形成工藝為各向同性的干法刻蝕或濕法刻蝕工藝。

15.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二子溝槽的形成工藝為各向異性的干法刻蝕工藝。

16.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵介質層的材料為氧化硅。

17.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵電極層的材料為多晶硅。

18.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅、氧化硅和硼磷硅玻璃中的一種或多種。

19.如權利要求11所述晶體管的形成方法，其特征在于，形成位于所述第一子溝槽和第二子溝槽兩側的源區內的導電插塞，所述導電插塞的頂部不低于所述半導體襯底表面。