【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开整体涉及半导体器件领域，并且具体地涉及包括栅极鳍的场效应晶体管及其制造方法。
技术介绍
1、现有技术的场效应晶体管经常遭受表面击穿电压。此类晶体管通常具有复杂的延伸低掺杂漏极(ldd)结构，以便以过程复杂性和增加的成本为代价来改善表面击穿特性。
技术实现思路
1、根据本公开的一个方面，提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：半导体衬底，该半导体衬底包含浅沟槽隔离结构，该浅沟槽隔离结构侧向围绕晶体管有源区，该晶体管有源区是该半导体衬底的一部分；和场效应晶体管，该场效应晶体管包括：至少一个线沟槽，该至少一个线沟槽从该晶体管有源区的平面顶表面竖直延伸到该半导体衬底中；沟道区，该沟道区包括该晶体管有源区的侧向围绕该至少一个线沟槽或位于该至少一个线沟槽之下的部分；栅极电介质，该栅极电介质接触该至少一个线沟槽的所有表面并且包括在该沟道区的顶表面上方延伸的平面栅极电介质部分；栅极电极，该栅极电极包括位于该平面栅极电介质部分之上的平面栅极电极部分和位于该至少一个线沟槽内的至少一个栅极电极鳍部分；以及源极区和漏极区，该源极区和该漏极区位于该晶体管有源区中并通过该沟道区彼此侧向间隔开。
2、根据本公开的另一方面，提供一种形成晶体管的方法。该方法包括：在该半导体衬底的上部部分中形成浅沟槽隔离结构，其中该浅沟槽隔离结构侧向围绕晶体管有源区；在该晶体管有源区中形成至少一个线沟槽，其中该至少一个沟槽从该浅沟槽隔离结构的第一侧壁侧向延伸到该浅沟槽隔离结构的第二侧壁；在该至少一个线沟槽中和在该晶
3、根据本公开的一个方面，提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：半导体衬底，该半导体衬底包含浅沟槽隔离结构，该浅沟槽隔离结构侧向围绕第一晶体管有源区，该第一晶体管有源区是该半导体衬底的一部分；和第一场效应晶体管，该第一场效应晶体管包括：至少一个线沟槽，该至少一个线沟槽从该第一晶体管有源区的顶表面向下延伸，沿着第一水平方向侧向延伸，并且位于该晶体管有源区内；沟道区，该沟道区包括该第一晶体管有源区的侧向围绕该至少一个线沟槽或位于该至少一个线沟槽之下的部分；栅极电介质，该栅极电介质接触该至少一个线沟槽的所有表面并且包括在该沟道区的整个顶表面上方延伸的平面栅极电介质部分；栅极电极，该栅极电极包括位于该平面栅极电介质部分之上的平面栅极电极部分和位于该至少一个线沟槽内的相应一个线沟槽内的至少一个栅极电极鳍部分；以及源极区和漏极区，该源极区和该漏极区位于该半导体衬底中并通过该沟道区彼此侧向间隔开。
4、根据本公开的另一方面，提供了一种形成半导体结构的方法，该方法包括：在半导体衬底的晶体管有源区中形成至少一个线沟槽；在该至少一个线沟槽中和在该晶体管有源区的顶表面上方形成栅极电介质，其中该栅极电介质接触该至少一个线沟槽的所有表面；在该栅极电介质上方形成栅极电极，其中该栅极电极包括位于该晶体管有源区之上的平面栅极电极部分和位于该至少一个线沟槽中的相应一个线沟槽内的至少一个栅极电极鳍部分；以及在该晶体管有源区的在平面图中通过沟道区彼此侧向间隔开的部分中形成源极区和漏极区。
5、根据本公开的一个方面，一种场效应晶体管包括：至少一个线沟槽，该至少一个线沟槽从衬底的第一晶体管有源区的顶表面向下延伸，并且沿着第一水平方向侧向延伸；栅极电介质，该栅极电介质接触该至少一个线沟槽中的每个线沟槽的底表面和侧壁并且包括位于该衬底之上的平面栅极电介质部分；栅极电极，该栅极电极包括位于该平面栅极电介质部分之上的平面栅极电极部分和位于该至少一个线沟槽内的至少一个栅极电极鳍部分；以及电介质栅极间隔物，该电介质栅极间隔物侧向围绕该栅极电极并且包括竖直延伸到该至少一个线沟槽中的至少一个向下突出部分对。
6、根据本公开的另一方面，一种形成场效应晶体管的方法包括：在半导体衬底中的晶体管有源区中形成至少一个线沟槽；在该至少一个线沟槽中和在该半导体衬底的顶表面上方形成栅极电介质；在该栅极电介质上方形成栅极电极，其中该栅极电极包括位于该晶体管有源区之上的平面栅极电极部分和位于该至少一个线沟槽的中心部分内的至少一个栅极电极鳍部分；以及在该栅极电极周围形成电介质栅极间隔物，其中该电介质栅极间隔物包括向下突出部分，该向下突出部分竖直延伸到该至少一个线沟槽的相应端部中。
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1.一种半导体结构，所述半导体结构包括：
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述至少一个线沟槽包括多个线沟槽，所述多个线沟槽具有相应的纵向侧壁对，所述纵向侧壁对沿着所述第一水平方向侧向延伸并且沿着垂直于所述第一水平方向的第二水平方向彼此侧向间隔开。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中所述平面栅极电极部分包括：
4.根据权利要求2所述的半导体结构，其中在沿着垂直于所述半导体衬底的顶表面的竖直方向的平面图中，所述多个线沟槽中的每个线沟槽完全位于所述平面栅极电极部分的区域内。
5.根据权利要求2所述的半导体结构，其中：
6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述平面栅极电介质部分包括侧壁对，所述侧壁对沿着所述第一水平方向侧向延伸并接触所述浅沟槽隔离结构的相应侧壁段。
7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述平面栅极电极部分包括竖直堆叠，所述竖直堆叠包括：
8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述平面半导体栅极电极部分和所述至少一个栅极电极鳍部分由相同的掺杂半导体材料组成。
<...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种半导体结构，所述半导体结构包括：
2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述至少一个线沟槽包括多个线沟槽，所述多个线沟槽具有相应的纵向侧壁对，所述纵向侧壁对沿着所述第一水平方向侧向延伸并且沿着垂直于所述第一水平方向的第二水平方向彼此侧向间隔开。
3.根据权利要求2所述的半导体结构，其中所述平面栅极电极部分包括：
4.根据权利要求2所述的半导体结构，其中在沿着垂直于所述半导体衬底的顶表面的竖直方向的平面图中，所述多个线沟槽中的每个线沟槽完全位于所述平面栅极电极部分的区域内。
5.根据权利要求2所述的半导体结构，其中：
6.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述平面栅极电介质部分包括侧壁对，所述侧壁对沿着所述第一水平方向侧向延伸并接触所述浅沟槽隔离结构的相应侧壁段。
7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述平面栅极电极部分包括竖直堆叠，所述竖直堆叠包括：
8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述平面半导体栅极电极部分和所述至少一个栅极电极鳍部分由相同的掺杂半导体材料组成。
9.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述平面半导体栅极电极部分的顶表面位于包括所述浅沟槽隔离结构的顶表面的水平平面内。
10.根据权利要求7所述的半导体结构，其中：
11.根据权利要求1所述的半导体结构，其中：
12.根据权利要求1所述的半导体结构，其中：
13.根据权利要求1所述的半导体结构，所述半导体结构还包括：
14.根据权利要求13所述的半导体结构，其中所述栅极电介质和所述附加栅极电介质由所述半导体衬底的材料的半导体氧化物组成，并且整个具有相同厚度。
15.一种形成半导体结构的方法，所述方法包括：
16.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
17.根据权利要求15所述的方法，所述方法还包括：
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括：
19.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：
20.根据权利要求15所述的方法，其中：
21.一种场效应晶体管，所述场效应晶体管包括：
22.根据权利要求21所述的场效应晶体管，其中所述电介质栅极间隔物接触所述平面栅极电介质部分的顶表面的段以及所述栅极电介质的位于所述至少一个线沟槽中的竖直延伸部分的侧壁。
23.根据权利要求21所述的场效应晶体管，其中所述电介质栅极间隔物的所述至少一个向下突出部分对的底表面位于与所述至少一个栅极电极鳍部分中的每个栅极电极鳍部分的底表面相同的水平平面内。
24.根据权利要求21所述的场效应晶体管，其中所述电介质栅极间隔物的所述至少一个向下突出部分对接触所述至少一个栅极电极鳍部分的侧壁。
25.根据权利要求24所述的场效应晶体管，其中所述电介质栅极间隔物的所述至少一个向下突出部分对与所述至少一个栅极电极鳍部分之间的界面垂直于所述第一水平方向。
26.根据权利要求21所述的场效应晶体管，其中：
27.根据权利要求26所述的场效应晶体管，其中所述横向鳍侧壁中的每个横向鳍侧壁与所述横向栅极侧壁中的相应一个横向栅极侧壁竖直重合。
28.根据权利要求21所述的场效应晶体管，所述场效应晶体管还包括源极扩展区，所述源极扩展区与所述至少一个线沟槽的底表面和侧壁的端段接触并接触所述平面栅极电介质部分的底表面。
29.根据权利要求28所述的场效应晶体管，所述场效应晶体管还包括位于所述衬底中并且通过所述至少一个线沟槽彼此侧向间隔开的深源极区和深漏极区，其中所述源极扩展区邻接到所述深源极区以提供源极区。
30.根据权利要求29所述的场效应晶体管，其中所述源极扩展区的最底表面位于比所述深源极区的底表面距包括所述衬底与所述平面栅极电介质部分之间的界面的水平平面更深的深度处。
31.根据权利要求30所述的场效应晶体管，其中从所述至少一个线沟槽侧向偏移的所述源极扩展区的水平延伸部分的底表面位于比所述深...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·普鲁古塔，张艳丽，J·阿尔斯迈耶，藤乡光弘，小林高志，S·纳拉亚南，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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