一种栅极全环绕垂直晶体管器件制造技术

本发明专利技术公开了一种栅极全环绕垂直晶体管器件，包括：半导体衬底、第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极和栅极；第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极从上到下依次堆叠在半导体衬底上表面；栅极覆盖在第一源极/漏极上表面、以及环绕在第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极的侧面。与传统水平沟道的晶体管结构相比，本发明专利技术器件的沟道电流方向是垂直于衬底方向的，在器件结构设计时，沟道长度膜厚来控制，不受曝光精度的影响；通过垂直结构，源漏接触区的面积更容易控制，能够实现更低的接触电阻，减少寄生效应。同时本方案的栅极结构对沟道全面包围，分布的电场对沟道各个角度覆盖更加全面，增强了沟道的控制能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件领域，尤其涉及栅极全环绕垂直晶体管器件。

技术介绍

1、传统的有源晶体管器件为平面结构，栅极在导电沟道一侧施加电场控制，形成导电沟道。由于导电沟道只在靠近栅极一侧形成，源漏之间沉积的半导体层利用效率较低，因此单位尺寸上产生的电流效率有限；此外半导体层在行成过程中的缺陷以及热效应，容易产生漏电流，特别在背沟道测受到的电场影响减弱，因此传统器件的漏电流难以调控。

2、最新一代finfet晶体管和全环绕栅极晶体管实现了栅极对沟道的环绕，对沟道电场的控制能力大幅增强，同时沟道的漏电流得到进一步的控制。

3、现有技术的沟道长度与栅极长度都是由曝光工艺的精度来控制，器件关键尺寸越小，电子迁移能力越强，集成度越高，但是曝光工艺精度的控制技术难度高，并且每提高一个尺寸等级带来成本的指数级上升。

技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是摆脱曝光工艺精度对导电沟道的长度与栅极长度的限制，且增强晶体管栅极对沟道的控制能力，减小漏电流；本专利技术提出了一种栅极全环绕垂直晶体管器件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，所述栅极与第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极之间还设置有栅极绝缘层。

3.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极中的相邻两层之间设置有绝缘层。

4.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，所述沟道为多层结构。

5.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，在第一源极/漏极、沟道和第二源极/漏极开设有通孔，所述通孔自上而下穿过第一源极/漏极、沟道和第...

【技术特征摘要】

1.栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，所述栅极与第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极之间还设置有栅极绝缘层。

3.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，第一源极/漏极、沟道、第二源极/漏极中的相邻两层之间设置有绝缘层。

4.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，所述沟道为多层结构。

5.根据权利要求1所述栅极全环绕垂直晶体管器件，其特征在于，在第一源极/漏极、沟道和第二源极/漏极开设有通孔，所述通孔自上而下穿过第一源...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鸣昕，吴茂林，谢欣凯，吴俊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：