金属氧化物半导体场效应晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种金氧半场效应晶体管（ＭＯＳＦＥＴ）及其制造方法，其特征为半导体基底中有一沟道，信道区系为一跨越沟道的掺杂半导体层，而栅极则位于沟道中与沟道上方，并隔着栅介电层环绕信道区。此栅极与沟道的侧壁及底部之间分别以一间隙壁及一绝缘层相隔。另制造方法步骤如下：首先在半导体基底上形成一个以绝缘层填满的沟道，并在去除绝缘层的上层部分后，在沟道侧壁形成间隙壁，再以牺牲层填满此沟道。然后在基底上形成并定义一掺杂半导体层，而形成跨越牺牲层的器件区。接着去除牺牲层，再在器件区表面形成一栅介电层。接下来在半导体基底上形成一导电层，并填入沟道中，再定义此导电层，以形成位在沟道中与沟道上方的一栅极。然后，在栅极两侧形成一源极与一漏极。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种半导体器件(Semiconductor Device)的结构及其制造方法，特别涉及一种金氧半场效应晶体管(MOSFET)及其制造方法。因此，前人提出了一种结合上述二观念的鳍状场效晶体管(Fin FET，FinFET)，其结构如附图说明图1-1、1-2、1-3所示，其中图1-2/1-3为图1-1的切割线I-I’/II-II’的剖面图。另一方面，此鳍状场效晶体管的形成步骤如下首先提供绝缘层上有硅(Si)基底100，其中绝缘层105上的硅层(未图标，但为图中标号120者之前身)的厚度为100nm。接着以热氧化法使此硅层薄化为50nm，然后在硅层上形成低温氧化硅(LTO)材质的硬罩幕层110，再进行100keV的电子束(Electron Beam)微影制作方法及非等向性蚀刻(Anisotropic Etching)制作方法以定义硬罩幕层110及此硅层，从而形成宽度20nm--50nm左右的鳍状硅层120，其窄度请见图1-1与1-3。接着依序在基底100上成一复晶硅-锗(Poly Si-Ge)层(未图标，但为图中标号140与150者之前身)与低温氧化硅材质的硬罩幕层13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金氧半场效应晶体管，其特征在于，其包括：一半导体基底，其上具有一沟道；一绝缘层，其位于所述沟道的底部；一间隙壁，其位于所述沟道的侧壁；一掺杂半导体层，其跨越所述沟道，但所述掺杂半导体层的轮廓并未完全涵盖所述沟道；一栅介电层，其位于所述掺杂半导体层的表面；一栅极，其位于所述沟道中与所述沟道上方，而隔着所述栅介电层环绕所述掺杂半导体层，且所述栅极与所述沟道侧壁之间以所述间隙壁相隔；一源极与一漏极，其系位于所述栅极两侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种金氧半场效应晶体管，其特征在于，其包括一半导体基底，其上具有一沟道；一绝缘层，其位于所述沟道的底部；一间隙壁，其位于所述沟道的侧壁；一掺杂半导体层，其跨越所述沟道，但所述掺杂半导体层的轮廓并未完全涵盖所述沟道；一栅介电层，其位于所述掺杂半导体层的表面；一栅极，其位于所述沟道中与所述沟道上方，而隔着所述栅介电层环绕所述掺杂半导体层，且所述栅极与所述沟道侧壁之间以所述间隙壁相隔；一源极与一漏极，其系位于所述栅极两侧。2.如权利要求1所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述栅极水平地环绕所述掺杂半导体层，即所述栅极与所述掺杂半导体层之间的所述栅介电层与所述半导体基底的表面平行。3.如权利要求1所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述掺杂结晶半导体的厚度介于1nm至50nm之间。4.如权利要求1所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述半导体基底上还具有一隔离区，且所述沟道有四边，其中相对的两边延伸至所述隔离区中。5.如权利要求4所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述隔离区包围由所述沟道、所述源极与所述漏极三者所组成的一区域。6.如权利要求1所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述掺杂半导体层跨越所述沟道的中间部分，而未涵盖所述沟道的两个边缘部分。7.如权利要求1所述的金氧半场效应晶体管，其特征在于，所述绝缘层的一上表面与所述掺杂半导体层的一下表面之间的距离介于0.05μm至0.3μm之间。8.一种金氧半场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括下列步骤提供一半导体基底；在所述半导体基底上形成一沟道，所述沟道以一绝缘层填满；去除所述绝缘层的上层部分；在所述沟道的侧壁形成一间隙壁；用一牺牲层填满所述沟道；在所述半导体基底与所述牺牲层上覆盖一掺杂半导体层；定义所述掺杂半导体层以形成一器件区，所述器件区跨越所述牺牲层，并暴露出部分的所述牺牲层；去除所述牺牲层；在所述器件区的表面形成一栅介电层；在所述栅介电层上形成一导电层，并填入所述沟道中；定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文岳，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]