肖特基场效应管及其制造方法技术

本申请公开了一种肖特基场效应管及其制造方法，属于半导体技术领域。所述肖特基场效应管包括：衬底，衬底的第一端部为台阶形凹槽；设置于衬底第二端部上的漏极结构以及设置于第一端部上的源极结构，源极结构包括金属硅化物；设置于衬底上方，源极结构和漏极结构之间的沟道结构；设置于沟道结构上的栅极结构。本申请通过将衬底的第一端部设置为台阶形凹槽，在该台阶形凹槽上设置源极结构，在衬底的第二端部上设置漏极结构，在源极结构和漏极结构之间的沟道结构上设置栅极结构，由于源极结构设置于衬底的台阶形凹槽上，使得肖特基场效应管导通时源极结构处势垒宽度变小，从而增大了器件的隧穿电流，进而增加了器件在开态时的沟道电流。

【技术实现步骤摘要】
肖特基场效应管及其制造方法
本申请涉及半导体
，具体涉及一种肖特基场效应管及其制造方法。
技术介绍
硅(Si)基肖特基势垒的金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor,MOSFET)，又被称为肖特基场效应管，其采用肖特基势垒金属硅化物代替了传统MOSFET器件中由N型离子注入或P型离子注入形成的源漏区。肖特基场效应管的工作特性基于载流子在源区和沟道之间形成的肖特基势垒的直接隧穿效应，势垒的宽度受栅电压控制。当势垒足够薄时，载流子在适当的源漏偏压下，从源区通过金属硅化物界面的肖特基势垒注入沟道，通过沟道进入漏区实现器件导通。然而，相关技术中提供的肖特基场效应管存在关态时漏电流和寄生电流较大的缺陷。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种肖特基场效应管及其制造方法，可以解决相关技术中提供的肖特基场效应管在关态时漏电流和寄生电流较大的问题。一方面，本申请实施例提供了一种肖特基场效应管，包括：衬底，所述衬底的第一端部包括台阶形凹槽；设置于所述衬底第二端部上的漏极结构以及设置于所述第一端部上的源极结构，所述源极结构包括金属硅化物；设置于所述衬底上方，所述源极结构和所述漏极结构之间的沟道结构；设置于所述沟道结构上的栅极结构。在一个可选的实施例中，所述金属硅化物包括铪硅、锆硅、镧硅、钛硅、铕硅以及钆硅中的任意一种。在一个可选的实施例中，所述沟道结构包括氧化硅。在一个可选的实施例中，所述衬底为绝缘衬底上的硅SOI结构，所述SOI结构自下而上依次包括底层、隔离层和图形层，所述图形层的第一端部为所述台阶形凹槽。在一个可选的实施例中，所述栅极的周侧设置有侧壁。在一个可选的实施例中，所述侧壁包括氧化物或者氮化物。一方面，本申请实施例提供了一种肖特基场效应管的制造方法，所述方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生成沟道层；通过干法刻蚀工艺去除所述衬底的第一有源区域上方的沟道层后，通过刻蚀形成台阶形凹槽；通过所述干法刻蚀工艺去除所述衬底的第二有源区域上方的沟道层，所述第一有源区域和所述第二有源区域之间的沟道层形成沟道结构；在所述第二有源区域上生成漏极结构；在所述第一有源区域上生成源极结构，所述源极结构包括金属硅化物；在所述沟道结构上形成栅极结构。在一个可选的实施例中，所述在所述第一有源区域上生成源极结构，包括：通过光刻工艺在所述第一有源区域上沉积所述金属硅化物，形成所述源极结构。在一个可选的实施例中，所述金属硅化物包括铪硅、锆硅、镧硅、钛硅、铕硅以及钆硅中的任意一种。在一个可选的实施例中，所述沟道层包括氧化硅层；所述在所述衬底上生成沟道层，包括：通过炉管氧化工艺在所述衬底上形成氧化硅层。在一个可选的实施例中，在所述沟道结构上形成栅极结构，包括：通过光刻工艺在所述沟道结构上沉积多晶硅，形成栅极；通过光刻工艺在所述栅极周侧沉积侧壁，形成所述栅极结构。在一个可选的实施例中，所述侧壁包括氧化物或者氮化物。本申请技术方案，至少包括如下优点：通过将衬底的第一端部设置为台阶形凹槽，在该台阶形凹槽上设置源极结构，在衬底的第二端部上设置漏极结构，在源极结构和漏极结构之间的沟道结构上设置栅极结构，由于源极结构设置于衬底的台阶形凹槽上，使得肖特基场效应管导通时源极结构处势垒宽度变小，从而增大了器件的隧穿电流，进而增加了器件在开态时的沟道电流。附图说明为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请一个示例性实施例提供的肖特基场效应管的截面图；图2为本申请一个示例性实施例提供的肖特基场效应管的制造方法的流程图。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。图1示出了本申请一个示例性实施例提供的肖特基场效应管的截面图。参考图1，本实施例中提供的肖特基场效应管100包括：衬底110，该衬底110的第一端部包括台阶形凹槽101。其中，该衬底110为硅(Si)衬底。可选的，该衬底110可以是绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)结构，自下而上依次包括底层111、隔离层112和图形层113，其中，图形层113的第一端部即为台阶形凹槽101。示例性的，底层111和图形层113包括硅，和/或，锗；隔离层112包括氧化物或者氮化物，例如，氧化硅、氮化硅等。设置于衬底110的第二端部上的漏极结构120，以及设置于台阶形凹槽101上的源极结构130。该源极结构130包括金属硅化物。可选的，该金属硅化物包括铪硅、锆硅、镧硅、钛硅、铕硅以及钆硅中的任意一种。可选的，漏极结构120也金属硅化物，该金属硅化物可以是上述金属硅化物中的任意一种。设置于衬底110上方，源极结构130和漏极结构120之间的沟道结构140。可选的，该沟道结构140包括氧化硅。沟道结构140和源极结构130接触形成肖特基势垒。设置于沟道结构140上的栅极结构150。可选的，该栅极结构150包括多晶硅；可选的，该栅极结构150的周侧形成有侧壁151，该侧壁151包括氧化物或者氮化物，例如，氧化硅或者氮化硅。综上所述，本申请实施例中，通过将衬底的第一端部设置为台阶形凹槽，在该台阶形凹槽上设置源极结构，在衬底的第二端部上设置漏极结构，在源极结构和漏极结构之间的沟道结构上设置栅极结构，由于源极结构设置于衬底的台阶形凹槽上，使得肖特基场效应管导通时源极结构处势垒宽度变小，从而增大了器件的隧穿电流，进而增加了器件在开态时的沟道电流。图2示出了本申请一个示例性实施例提供的肖特基场效应管的制造方法的流程图。该制造方法可制造图1实施例中的肖特基场效应管100，该方法包括：步骤201，提供一衬底。该衬底可以是图1实施例中的衬底110。步骤202，在衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种肖特基场效应管，其特征在于，包括：衬底，所述衬底的第一端部包括台阶形凹槽；设置于所述衬底第二端部上的漏极结构以及设置于所述第一端部上的源极结构，所述源极结构包括金属硅化物；设置于所述衬底上方，所述源极结构和所述漏极结构之间的沟道结构；设置于所述沟道结构上的栅极结构。

【技术特征摘要】
1.一种肖特基场效应管，其特征在于，包括：衬底，所述衬底的第一端部包括台阶形凹槽；设置于所述衬底第二端部上的漏极结构以及设置于所述第一端部上的源极结构，所述源极结构包括金属硅化物；设置于所述衬底上方，所述源极结构和所述漏极结构之间的沟道结构；设置于所述沟道结构上的栅极结构。2.根据权利要求1所述的肖特基场效应管，其特征在于，所述金属硅化物包括铪硅、锆硅、镧硅、钛硅、铕硅以及钆硅中的任意一种。3.根据权利要求2所述的肖特基场效应管，其特征在于，所述沟道结构包括氧化硅。4.根据权利要求1至3任一所述的肖特基场效应管，其特征在于，所述衬底为绝缘衬底上的硅SOI结构，所述SOI结构自下而上依次包括底层、隔离层和图形层，所述图形层的第一端部为所述台阶形凹槽。5.根据权利要求1至3任一所述的肖特基场效应管，其特征在于，所述栅极的周侧设置有侧壁。6.根据权利要求5所述的肖特基场效应管，其特征在于，所述侧壁包括氧化物或者氮化物。7.一种肖特基场效应管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供一衬底；在所述衬底上生成沟道层；通过干法刻蚀工艺去除所述衬底的第一有源区域上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：石清云，沈震，李可，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31