[發明專利]突出柵極晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 202010011094.8
• 申請日: 2020-01-06
• 公開（公告）號: CN112786690B
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 尹炅一;吳容哲
• 申請（專利權）人: 夏泰鑫半導體（青島）有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H10B12/00;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 深圳市賽恩倍吉知識產權代理有限公司 44334
• 代理人: 彭輝劍;龔慧惠

1.一種突出柵極晶體管結構，其特征在于，包含：

基板；

源極區及汲極區形成在所述基板內，所述源極區和所述汲極區均具有重摻雜區及輕摻雜區；以及

通道延伸錨設置所述源極區及所述汲極區之間；

通道層保形覆蓋所述通道延伸錨；

柵極結構形成并延伸遠離在所述基板的表面上,所述柵極結構包含：

柵極絕緣層覆蓋所述通道層；

柵極導電層覆蓋所述柵極絕緣層；以及

金屬蓋設置在所述柵極導電層上；

所述通道層形成倒U形截面形狀，所述柵極絕緣層和所述柵極導電層形成歐米茄(Ω)截面形狀，所述柵極絕緣層和所述柵極導電層的歐米茄截面形狀的法蘭的平表面相應地布置在所述汲極區和所述源極區的所述輕摻雜區。

2.如權利要求1所述的結構，其特征在于，其中所述金屬蓋覆蓋所述柵極導電層。

3.如權利要求1所述的結構，其特征在于，其中所述金屬蓋僅設置在所述柵極結構的頂面上。

4.如權利要求1所述的結構，其特征在于，其中所述金屬蓋的材料包括鎢絲(W)，所述通道層的材料和所述柵極導電層的材料包括多晶硅。

5.一種形成突出柵極晶體管結構的方法，其特征在于，包含：

形成源極區和汲極區在基板；

形成第一介電膜在所述基板的表面上；

去除所述第一介電膜的部分以形成通道延伸錨；

形成第一電極膜在所述基板的所述表面上和所述通道延伸錨上；去除所述第一電極膜的一部分以形成通道層；以及

形成柵極結構在所述源極區和所述汲極區之間的所述基板的表面上，形成所述柵極結構包含：

在所述基板的所述表面上并在所述通道層上依次形成第二介電膜和第二電極膜；

去除所述第二介電膜和所述第二電極膜的部分，以相應地形成柵極絕緣層和柵極導電層；以及

形成金屬蓋在所述柵極導電層上；

形成所述源極區包含形成重摻雜區及形成所述重摻雜區后形成輕摻雜區；形成所述汲極區包含形成重摻雜區及形成所述重摻雜區后形成輕摻雜區；所述通道層形成倒U形截面形狀，所述柵極絕緣層和所述柵極導電層形成歐米茄(Ω)截面形狀，所述柵極絕緣層和所述柵極導電層的歐米茄截面形狀的法蘭的平表面相應地布置在所述汲極區和所述源極區的所述輕摻雜區。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，其中形成所述金屬蓋在所述柵極導電層包含：

形成犧牲結構在所述基板的所述表面上；

在所述犧牲結構上形成孔，以暴露一部分所述柵極導電層，其中所述導電層形成歐米茄形狀，所述犧牲結構的所述孔暴露出所述歐米茄形狀的頂部；

設置所述金屬蓋在所述犧牲結構的所述孔中；以及

去除所述犧牲結構。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，其中形成所述金屬蓋在所述柵極導電層上包含：

形成金屬膜在所述第二電極膜上；以及

去除所述金屬膜的一部分，同時去除所述第二介電膜和所述第二電極膜的部分，以形成所述金屬蓋；

其中所述柵極導電層形成歐米茄形狀，并且所述金屬蓋覆蓋所述歐米茄形狀的頂部，側部和法蘭部分。