无结晶体管及其制造方法技术
【技术实现步骤摘要】
无结晶体管及其制造方法
本申请涉及半导体及半导体制造工艺领域，尤其涉及无结晶体管及其制造方法。
技术介绍
半导体工艺工业的发展追求更高器件密度、更高性能和更低成本的纳米技术工艺。由于此种发展的出现，制造和设计两方面问题的挑战致使三维设计得到发展，诸如鳍状场效应晶体管器件。典型的鳍状场效应晶体管器件利用从衬底中延伸出来的鳍制造而成。虽然这种鳍状结构在一定程度上减小了短沟道效应并增大了电流。然而，高寄生电阻对鳍状场效应晶体管器件的漏极电流量产生了不良影响。最近研制出的无结晶体管结构无疑为半导体器件的进一步发展提供了一条新的途径。无结晶体管打破了常规的半导体结构，在源极和漏极与沟道区之间没有结的存在。相比传统的结型晶体管，无结晶体管的源极、漏极与沟道共用一个具有同一掺杂极性的半导体结构，进而使得半导体器件表现出更加良好的性能。现有的两种无结晶体管结构如图1a和图1b所示。图1a示出了在体硅上形成的无结晶体管。衬底110’上设置了掺杂有其他元素的半导体材料层140’，半导体材料层140’上沉积栅极154’，栅极结构154’包围部分半导体材料层140’，源/漏极结构160’...
【技术保护点】
一种无结晶体管，其特征在于，所述无结晶体管包括：衬底；埋入电介质层，以鳍状结构设置在所述衬底上；掺杂区域，穿过所述埋入电介质层设置在所述衬底中；半导体材料层，设置在所述埋入电介质层及所述掺杂区域上方；栅极结构，设置在所述半导体材料层上方并包围部分所述半导体材料层；以及源/漏极结构，设置在位于所述栅极结构两侧的所述半导体材料层中。
【技术特征摘要】
1.一种无结晶体管，其特征在于，所述无结晶体管包括：衬底；埋入电介质层，以鳍状结构设置在所述衬底上；掺杂区域，穿过所述埋入电介质层设置在所述衬底中；半导体材料层，设置在所述埋入电介质层及所述掺杂区域上方；栅极结构，设置在所述半导体材料层上方并包围部分所述半导体材料层；以及源/漏极结构，设置在位于所述栅极结构两侧的所述半导体材料层中；所述半导体材料层包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中，所述第一区域具有第一掺杂浓度；所述第二区域与所述第一区域相邻设置，部分地被所述栅极结构包围并具有第二掺杂浓度；以及所述第三区域与所述第二区域相邻设置，具有第三掺杂浓度；其中所述第一区域、第二区域以及第三区域具有相同的掺杂极性。2.根据权利要求1所述的无结晶体管，其特征在于，所述第二掺杂浓度小于所述第一掺杂浓度和第三掺杂浓度。3.根据权利要求1所述的无结晶体管，其特征在于，所述掺杂区域与所述第二区域具有相反的掺杂极性。4.根据权利要求1所述的无结晶体管，其特征在于，所述第二区域的半导体材料层在邻近所述栅极结构的一侧具有凹槽结构。5.根据权利要求1所述的无结晶体管，其特征在于，所述栅极结构包括栅极介电层和栅电极层。6.一种无结晶体管的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：在衬底上设置埋入电介质层，并将所述埋入电介质层图案化成鳍状结构；对所述埋入电介质层进行图案化刻蚀直至暴露出所述衬底，形成凹槽结构；在所述凹槽结构中进行半导体材料外延生长并形成外延生长区域，对所述外延生长区域进行第一次掺杂形成掺杂区域；在所述埋入电介质层以及掺杂区域上设置半导体材料层，对所述半导体材料层进行第二次掺杂；在所述半导体材料层上形成栅极结构，所述栅极结构包围部分所述半导体材料层；以及进行第三次掺杂，在所述栅极结构两侧的半导体材料层中形成源/漏极结构。7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，在所述埋入电介质层以及掺杂区域上设置半导体材料层的步骤包括：在所述掺杂区域上进行半导体材料外延生长；所述外延生长的半导体材料覆盖所述埋入电介质层；以及平坦化所述半导体材料，形成所述半导体材料层。8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：在衬底上依序设置所述埋入电介质层及第一氮化物层；将所述埋入电介质层及第一氮化物层图案化，形成鳍状结构；对所述埋入电介质层及第一氮化物层进行图案化刻蚀，直至暴露出所述衬底以形成凹槽结构；在所述凹槽结构中进行半导体材料外延生长并形成外延生长区域，对所述外延生长区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘金华，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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