[發明專利]晶體管及其形成方法、半導體器件

在審

• 申請號: 201711038985.7
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107819031A
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 睿力集成電路有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L21/336;H01L29/772
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 智云

1.一種晶體管，其特征在于，包括：

一襯底，在所述襯底中形成有一凹槽；以及，

一柵極結構，設置在所述襯底的表面上并沿著所述晶體管的溝道方向部分偏移至所述凹槽中以延伸至所述襯底中，其中，所述柵極結構中對應所述襯底表面的部分構成一表面柵極，所述柵極結構中對應所述凹槽的部分構成一凹槽柵極；

其中，一第一摻雜區和一第二摻雜區形成在所述襯底中，并且所述第一摻雜區和所述第二摻雜區沿著所述溝道方向分別排布在所述柵極結構的兩側，用于構成所述晶體管的源區和漏區；以及，一溝道區域位于所述襯底的介于所述第一摻雜區和所述第二摻雜區之間且沿著所述柵極結構的邊界的區域中；

當所述晶體管導通時，在所述溝道區域中反型形成出一曲折形導電溝道，所述曲折形導電溝道中的導電路徑沿著所述平面柵極的邊界區域并拐向所述凹槽柵極的邊界區域，以連接所述第一摻雜區和所述第二摻雜區。

2.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述凹槽柵極從與所述平面柵極連接的交界處沿著所述溝道方向部分填充所述凹槽，使所述凹槽中靠近所述平面柵極的部分填充有柵極材料，以及所述凹槽中遠離所述平面柵極的部分未填充有所述柵極材料。

3.如權利要求2所述的晶體管，其特征在于，所述第一摻雜區延伸至所述平面柵極的下方，所述第二摻雜區延伸至所述凹槽的底部，以進一步延伸至所述凹槽柵極的下方。

4.如權利要求3所述的晶體管，其特征在于，還包括：

一第一接觸插塞和一第二接觸插塞，形成在所述襯底上，用于構成所述晶體管的源電極和漏電極，其中，所述第一接觸插塞與所述第一摻雜區連接，所述第二接觸插塞部分或全部形成在所述凹槽中，以和所述第二摻雜區連接。

5.如權利要求4所述的晶體管，其特征在于，還包括：

一隔離介質層，形成在所述襯底上，以覆蓋所述襯底的表面及所述凹槽，所述第一接觸插塞和所述第二接觸插塞貫穿地嵌入于所述隔離介質層中。

6.如權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區均包括：

一第一輕摻雜區，形成在所述襯底中并延伸至所述柵極結構的下方；

一第二輕摻雜區，形成在所述襯底中并與所述第一輕摻雜區部分重疊，并且所述第二輕摻雜區從與所述第一輕摻雜區重疊的區域往接近和背離所述襯底的所述表面方向擴散延伸，所述第二輕摻雜區的深度低于所述第一輕摻雜區的深度；以及，

一重摻雜區，形成在所述襯底的所述第一輕摻雜區中；其中，

所述第一輕摻雜區、所述第二輕摻雜區和所述重摻雜區的摻雜濃度由低至高而呈現梯度分布。

7.如權利要求6所述的晶體管，其特征在于，所述第一摻雜區和所述第二摻雜區還均包括：

一暈環注入區，形成在所述襯底中并與所述第二輕摻雜區部分重疊，并且所述暈環注入區從與所述第二摻雜區重疊的區域往朝向所述溝道區域的方向延伸預定尺寸。

8.如權利要求6所述的晶體管，其特征在于，所述凹槽柵極從與所述平面柵極連接的交界處往遠離所述平面柵極的方向部分填充所述凹槽，使所述凹槽中靠近所述平面柵極的部分填充有柵極材料以構成所述凹槽柵極，以及所述凹槽中遠離所述平面柵極的部分未填充有所述柵極材料；其中，所述第一摻雜區中的所述第一輕摻雜區延伸至所述平面柵極的下方，所述第二摻雜區形成在所述凹槽的底部，并且，所述第二摻雜區中的所述第一輕摻雜區延伸至所述凹槽柵極的下方。

9.如權利要求8所述的晶體管，其特征在于，還包括：

一第一接觸插塞和一第二接觸插塞，形成在所述襯底上，用于構成所述晶體管的源電極和漏電極；其中，所述第一接觸插塞與所述第一摻雜區中的所述重摻雜區連接，所述第二接觸插塞部分或全部形成在所述凹槽中，以和所述第二摻雜區中的所述重摻雜區連接。

10.如權利要求1～9中任意一項所述的晶體管，其特征在于，所述凹槽的深度值為