场效应晶体管结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种场效应晶体管结构及其制备方法。所述场效应晶体管结构，包括：衬底，所述衬底内界定有的所述场效应晶体管结构的有源区；第一沟槽，形成于所述衬底的所述有源区，所述第一沟槽具有在第一方向上相对的第一侧壁与第二侧壁，所述第一方向与所述衬底的顶面平行；栅极，覆盖第一沟槽底壁、所述第一侧壁以及所述第二侧壁；绝缘栅层，覆盖所述栅极表面；第二目标沟槽，位于所述绝缘栅层中并沿第二方向延伸至所述衬底的内部；沟道，填充所述第二目标沟槽并覆盖所述绝缘栅层表面，且沿第二方向向所述衬底的内部延伸。上述技术方案通过三维栅极控制碳化硅沟道，满足更小技术节点的迁移率提升和漏电流降低，还能提高对沟道的控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种场效应晶体管结构及其制备方法。

技术介绍

1、目前，半导体制造工业主要在硅衬底的晶片(wafer)器件面上生长器件，例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide semiconductor field effect transistor，简称mosfet)器件结构包括有源区、源极、漏极和栅极，其中，所述有源区位于半导体硅衬底中，所述栅极位于有源区上方，所述栅极两侧的有源区中进行离子注入形成源极和漏极，栅极下方具有导电沟道，所述栅极和导电沟道之间有栅极电介质层。根据离子注入的不同类型，空穴型金属氧化物半导体场效应晶体管(pmos)和电子型金属氧化物半导体场效应晶体管(nmos)。

2、多年以来，沿着摩尔定律提供的途径，人们一直采用对mosfet进行等比例微缩来增加器件速度，然而随着mosfet尺寸的缩小，常规的等比例微缩方法遇到了以短沟道效应为核心的一系列问题。例如，电源电压的等比例缩小在降低动态功耗的同时如何增大驱动电流(idsat)密度的问题，因此如何提高载流子迁移率成为保持mosfet性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种场效应晶体管结构制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成覆盖所述第一沟槽底面、所述第一侧壁以及所述第二侧壁并连续分布的第一外延层作为所述场效应晶体管结构的栅极，以及形成覆盖所述栅极表面并连续分布的第二外延层作为所述场效应晶体管结构的绝缘栅层，所述绝缘栅层中具有沿第二方向延伸所述衬底的内部的第二目标沟槽的步骤进一步包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一沟槽还具有在所述第二方向上相对的第三侧壁与第四侧壁；所述形成覆盖所述第一沟槽底...

【技术特征摘要】

1.一种场效应晶体管结构制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成覆盖所述第一沟槽底面、所述第一侧壁以及所述第二侧壁并连续分布的第一外延层作为所述场效应晶体管结构的栅极，以及形成覆盖所述栅极表面并连续分布的第二外延层作为所述场效应晶体管结构的绝缘栅层，所述绝缘栅层中具有沿第二方向延伸所述衬底的内部的第二目标沟槽的步骤进一步包括如下步骤：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一沟槽还具有在所述第二方向上相对的第三侧壁与第四侧壁；所述形成覆盖所述第一沟槽底面、所述第一侧壁以及所述第二侧壁并连续分布的第一外延层作为所述场效应晶体管结构的栅极，以及形成覆盖所述栅极表面并连续分布的第二外延层作为所述场效应晶体管结构的绝缘栅层的步骤进一步包括如下步骤：

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第一外延层的材质为重掺杂硼元素的碳化硅，硼元素的浓度范围为5％～10％；所述第一外延层的厚度范围为30nm～60nm。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘聪，孟昭生，董信国，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：