[發(fā)明專利]包含多重凹入外形的晶體管

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280004522.8
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN103314445A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設計）人: 李·威廉·塔特;雪比·佛瑞斯特·尼爾森
• 申請（專利權）人: 柯達公司
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 齊楊

技術領域

本發(fā)明大體上涉及半導體裝置，且更特定來說涉及晶體管裝置。

背景技術

在半導體加工技術中，通過光刻方法與選擇性蝕刻工藝組合，使相對于晶片表面呈水平狀的平坦襯底表面圖案化。在加工集成電路期間，在晶片或襯底表面上形成具有明顯構形的凸紋。通常，此類型的凸紋包含相對于所述襯底表面傾斜或垂直的表面。因為集成電路的大小持續(xù)縮小，所以越來越有必要使垂直或傾斜的裝置表面圖案化，以便在其垂直度方面功能性區(qū)分這些裝置，同時仍保持圖案對準。這些類型的半導體裝置的實例包含深溝槽電容器、堆疊式電容器和垂直晶體管。

目前，無法使用常規(guī)的光刻技術將圖案直接置于相對于襯底表面垂直的壁上。通常，使用適宜的填充劑材料來完成此性質的垂直壁圖案化，所述填充劑材料在部分填充到溝槽中時，用作位于其底下的壁的部分的掩模，同時使所述填充劑材料上方的壁進行加工。舉例來說，當欲僅在填充劑材料下方的垂直壁上沉積氧化物時，首先在凸紋的整個表面上沉積或制造所述氧化物。最初，用適宜的填充劑材料完全填充凸紋或溝槽。然后，使所述填充劑材料回凹到恰好覆蓋所需氧化物的深度。在移除所述氧化物的未經(jīng)覆蓋區(qū)段后，移除剩余的填充劑材料。

或者，當欲僅在垂直壁的上部區(qū)域內沉積或制造氧化物時，首先在整個凸紋圖案的整個表面上設置蝕刻終止層，例如氮化物層。易于定向蝕刻的不同材料(例如多晶硅)被用于填充凸紋，且將其回蝕刻到最終垂直氧化物的所需覆蓋深度。從所述壁的未經(jīng)填充區(qū)段移除蝕刻終止層后，使用熱技術在未經(jīng)覆蓋區(qū)域內沉積或產(chǎn)生氧化物。然后，各向異性地蝕刻所述氧化物，從水平移除經(jīng)沉積的氧化物。此后，移除所述填充劑材料，且然后移除所述蝕刻終止層。

已有可用于在襯底凸紋的垂直或傾斜表面上沉積薄膜的沉積工藝。然而，難以控制所沉積層的厚度。通常，涂層的厚度隨凸紋的深度增加而減少，例如隨垂直或傾斜壁的長度增加而減少。因而，使用這些類型的沉積工藝沉積的層在凸紋的長度上具有顯著的厚度差異。這些類型的沉積工藝包含等離子體增強型化學氣相沉積(PECVD)和使用原硅酸四乙酯(TEOS)的二氧化硅擴散限制型沉積。

因而，仍持續(xù)需要提供包含圖案化的垂直或傾斜裝置表面的半導體裝置構造。也持續(xù)需要提供能夠在無需高分辨率對準公差的情況下加工半導體裝置的小型裝置特征的制造技術。也持續(xù)需要通過改進裝置的串聯(lián)電阻來提供較高電流的半導體裝置。

發(fā)明內容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，晶體管包含襯底。第一導電材料層位于所述襯底上。第二導電材料層與所述第一導電材料層接觸并位于其上。所述第二導電材料層包含凹入外形。所述第二導電材料層也突出于所述第一導電材料層上。

附圖說明

在以下提出的本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細描述中將參考附圖，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的垂直晶體管的示例實施例的橫截面示意圖；

圖2到8B是與制造圖1中所示的垂直晶體管的方法的示例實施例相關聯(lián)的工藝步驟的橫截面示意圖；

圖9是展示圖1中所示的晶體管的性能I_d-V_d曲線特性的曲線圖；以及

圖10是展示圖1中所示的晶體管的性能轉換特性的曲線圖。

具體實施方式

本描述將尤其涉及形成根據(jù)本發(fā)明的設備的一部分或更直接地與根據(jù)本發(fā)明的設備協(xié)作的元件。應了解，未明確展示或描述的元件可呈所屬領域的技術人員熟知的各種形式。在以下描述和圖式中，已使用相同參考數(shù)字(若可能)來指定相同元件。

本發(fā)明的示例實施例是示意性地說明，且為了清楚起見未按比例。所屬領域的一般技術人員將能夠容易地確定本發(fā)明的示例實施例的元件的具體大小和相互聯(lián)系。

參考圖1，其展示垂直晶體管100的橫截面示意圖。晶體管100包含襯底110、第一導電材料層120和第二導電材料層130。晶體管100還包含電絕緣材料層150和半導體材料層160。一個電極或若干電極710和電極810也包含在晶體管100內。

導電層120位于襯底110與第二導電材料層130之間。導電層120的第一表面接觸襯底110的第一表面，而導電層120的第二表面接觸第二導電層130的第一表面。襯底110(通常被稱為支撐件)可為剛性或柔性的。