晶体管及其制备方法技术

技术编号:26261629 阅读:62 留言:0更新日期:2020-11-06 17:58
本申请涉及半导体技术领域,具体涉及一种晶体管及其制备方法,包括:衬底,衬底内形成有自对准栅极沟槽;自对准栅堆叠结构,包括栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属,其中,所述栅介质层覆盖所述自对准栅极沟槽的表面并与所述衬底的上表面平齐,所述栅极金属填充所述自对准栅极沟槽,所述金属阻挡层位于所述栅介质层与所述栅极金属之间并覆盖所述栅极金属的底面与侧面,所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面平齐且高于所述衬底的上表面,本申请以自对准的方式在半导体衬底上形成晶体管的自对准栅极沟槽以及栅极,大大改善了晶体管的短沟道效应和电流不对称性,并且与现有技术相比,还减少了光刻掩模的步骤。

【技术实现步骤摘要】
晶体管及其制备方法
本申请涉及半导体
,具体涉及一种晶体管及其制备方法。
技术介绍
随着半导体器件的高度集成化,目前已经进行了许多研究以缩小晶体管在长度、宽度上两个维度的尺寸,沟道长度越小,沟道宽度越大,驱动电流越大,但是沟道长度越小,电流越高,就容易出现导致源漏穿通的短沟道效应,为了提高器件集成度并改善短沟道效应,目前多采用凹形沟道晶体管,但是这样往往会引起亚阈值和饱和区电流的不对称性的
技术实现思路
本申请至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题。为此,本申请提出一种晶体管及其制备方法,改善短沟道效应和电流不对称性,提高了晶体管的性能。为了实现上述目的,本申请第一方面提供了一种晶体管,包括:衬底,所述衬底内形成有自对准栅极沟槽;自对准栅堆叠结构,包括栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属,其中,所述栅介质层覆盖所述自对准栅极沟槽的表面并与所述衬底的上表面平齐,所述栅极金属填充所述自对准栅极沟槽,所述金属阻挡层位于所述栅介质层与所述栅极金属之间并覆盖所述栅极金属的底面与侧面,所述金属阻挡层的顶面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶体管,其特征在于,包括:/n衬底,所述衬底内形成有自对准栅极沟槽;/n自对准栅堆叠结构,包括栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属,其中,所述栅介质层覆盖所述自对准栅极沟槽的表面并与所述衬底的上表面平齐,所述栅极金属填充所述自对准栅极沟槽,所述金属阻挡层位于所述栅介质层与所述栅极金属之间并覆盖所述栅极金属的底面与侧面,所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面平齐且高于所述衬底的上表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种晶体管,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底内形成有自对准栅极沟槽;
自对准栅堆叠结构,包括栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属,其中,所述栅介质层覆盖所述自对准栅极沟槽的表面并与所述衬底的上表面平齐,所述栅极金属填充所述自对准栅极沟槽,所述金属阻挡层位于所述栅介质层与所述栅极金属之间并覆盖所述栅极金属的底面与侧面,所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面平齐且高于所述衬底的上表面。


2.根据权利要求1所述的晶体管,其特征在于,还包括:
盖层,覆盖所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面。


3.根据权利要求2所述的晶体管,其特征在于,还包括:
第一隔离层,包括竖直部分以及与所述竖直部分连接的水平部分,其中,所述竖直部分覆盖所述金属阻挡层在衬底之上的侧壁以及所述盖层的侧壁,所述水平部分位于所述衬底的上方。


4.根据权利要求3所述的晶体管,其特征在于,还包括:
栅极侧墙,覆盖所述第一隔离层的竖直部分以及水平部分。


5.根据权利要求4所述的晶体管,其特征在于,还包括:
第二隔离层,位于所述衬底与所述第一隔离层的水平部分之间。


6.根据权利要求5所述的晶体管,其特征在于,还包括:
轻掺杂源/漏区,形成于所述衬底中,位于所述自对准栅堆叠结构的两端;
源/漏区,形成于所述衬底中,位于所述轻掺杂源/漏区的两端。


7.根据权利要求6所述的晶体管,其特征在于,所述盖层、第一隔离层的材质选自氮化硅;所述栅极侧墙、第二隔离层的材质选自氧化硅。


8.一种晶体管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔锺武金成基刘金彪贺晓彬王桂磊王垚
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所真芯北京半导体有限责任公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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