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MOSFET器件的形成方法技术

技术编号:42567298 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-29 00:34
本发明专利技术提供了一种MOSFET器件的形成方法,包括:提供半导体基底,在半导体基底内形成凹槽;在凹槽内形成侧墙,侧墙覆盖凹槽的侧壁和部分凹槽的底壁;在侧墙未覆盖的凹槽的底壁上形成栅极氧化层;在凹槽内形成栅极结构,栅极结构通过侧墙以及栅极氧化层与半导体基底隔开;在栅极结构下方的衬底内形成阱区,在侧墙下方的衬底内形成轻掺杂区,轻掺杂区位于阱区的两侧;在半导体基底内形成源区和漏区,源区和漏区分别位于栅极结构的两侧。本发明专利技术通过侧墙覆盖的凹槽的底壁的尺寸来控制栅极结构的长度,从而在不受光刻设备的限制下,形成了长度更小的栅极结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,尤其是涉及一种mosfet器件的形成方法。


技术介绍

1、半导体
中,金属-氧化物半导体场效应晶体管,简称金氧半场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,mosfet)使用范围及其广泛。

2、mosfet器件主要包括位于衬底上的栅极,位于栅极两侧的侧墙,位于栅极两侧的衬底内的源区和漏区。形成栅极采用先形成多晶硅层,再通过刻蚀多晶硅的方式形成栅极。现在随着技术的发展,mosfet器件的尺寸越来越小,所以mosfet的栅极长度也在不断减小。

3、然而,栅极长度过小对生产设备来说是一个挑战,尤其是对光刻设备来说挑战极大,即可能因为光刻设备的限制,无法形成栅极长度较小的栅极。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种mosfet器件的形成方法,可以不受光刻设备的限制,也能形成长度更小的栅极。

2、为了达到上述目的,本专利技术提供了一种mosfet器件的形成方法,包括:

3、提供半导体基底,在所述半导体基底内形成凹槽;

4、在所述凹槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖所述凹槽的侧壁和部分所述凹槽的底壁;

5、在所述侧墙未覆盖的凹槽的底壁上形成栅极氧化层;

6、在所述凹槽内形成栅极结构,所述栅极结构通过侧墙以及所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开;

7、在所述栅极结构下方的衬底内形成阱区,在所述侧墙下方的衬底内形成轻掺杂区,所述轻掺杂区位于所述阱区的两侧;以及

8、在所述半导体基底内形成源区和漏区,所述源区和漏区分别位于所述栅极结构的两侧。

9、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述半导体基底内形成凹槽的方法包括:

10、在所述半导体基底的表面形成图案化的光刻胶层;以及

11、使用所述图案化的光刻胶层刻蚀所述半导体基底,以在所述半导体基底内形成凹槽。

12、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述凹槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖所述凹槽的侧壁和部分所述凹槽的底壁的方法包括:

13、在所述半导体基底的表面、凹槽的侧壁以及凹槽的底壁形成一层氧化层;以及

14、刻蚀位于所述半导体基底的表面和部分凹槽的底壁的氧化层,以形成覆盖所述凹槽的侧壁和部分凹槽的底壁的侧墙。

15、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述侧墙覆盖凹槽的底壁的宽度小于或等于所述凹槽的宽度的0.5倍。

16、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述栅极结构包括:栅多晶硅,所述栅多晶硅位于所述栅极氧化层的表面,所述栅多晶硅通过所述侧墙和所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开。

17、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,在所述凹槽内形成栅极结构,所述栅极结构通过侧墙以及所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开之后,还包括:

18、对所述栅多晶硅依次进行预掺杂处理和退火处理。

19、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述栅极结构包括:高介电常数栅介质层和金属栅,所述高介电常数栅介质层覆盖所述栅极氧化层的表面和所述侧墙的表面,所述金属栅位于所述栅极氧化层上方的高介电常数栅介质层的表面,所述金属栅通过所述高介电常数栅介质层与所述侧墙以及所述栅极氧化层隔开。

20、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述半导体基底包括:硅、锗、硅锗、碳化硅、硅锗碳、绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅或者绝缘体上锗。

21、可选的,在所述的mosfet器件的形成方法中,所述半导体基底为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅或绝缘体上锗时,其中,埋氧层的表面到所述凹槽的底部的高度小于30nm。

22、在本专利技术提供的mosfet器件的形成方法中,包括:提供半导体基底,在半导体基底内形成凹槽;在凹槽内形成侧墙,侧墙覆盖凹槽的侧壁和部分凹槽的底壁;在侧墙未覆盖的凹槽的底壁上形成栅极氧化层;在凹槽内形成栅极结构,栅极结构通过侧墙以及栅极氧化层与半导体基底隔开;在栅极结构下方的衬底内形成阱区,在侧墙下方的衬底内形成轻掺杂区,轻掺杂区位于阱区的两侧;在半导体基底内形成源区和漏区,源区和漏区分别位于栅极结构的两侧。本专利技术通过侧墙覆盖的凹槽的底壁的尺寸来控制栅极结构的长度,从而在不受光刻设备的限制下,形成了长度更小的栅极结构。

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【技术保护点】

1.一种MOSFET器件的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,在所述半导体基底内形成凹槽的方法包括:

3.如权利要求1所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,在所述凹槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖所述凹槽的侧壁和部分所述凹槽的底壁的方法包括:

4.如权利要求3所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,所述侧墙覆盖凹槽的底壁的宽度小于或等于所述凹槽的宽度的0.5倍。

5.如权利要求1所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,所述栅极结构包括:栅多晶硅,所述栅多晶硅位于所述栅极氧化层的表面,所述栅多晶硅通过所述侧墙和所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开。

6.如权利要求5所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,在所述凹槽内形成栅极结构,所述栅极结构通过侧墙以及所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开之后,还包括:

7.如权利要求1所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,所述栅极结构包括:高介电常数栅介质层和金属栅,所述高介电常数栅介质层覆盖所述栅极氧化层的表面和所述侧墙的表面,所述金属栅位于所述栅极氧化层上方的高介电常数栅介质层的表面,所述金属栅通过所述高介电常数栅介质层与所述侧墙以及所述栅极氧化层隔开。

8.如权利要求1所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,所述半导体基底包括:硅、锗、硅锗、碳化硅、硅锗碳、绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅或者绝缘体上锗。

9.如权利要求8所述的MOSFET器件的形成方法,其特征在于,所述半导体基底为绝缘体上硅、绝缘体上层叠硅、绝缘体上层叠锗化硅、绝缘体上锗化硅或者绝缘体上锗时,其中,埋氧层的表面到所述凹槽的底部的高度小于30nm。

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【技术特征摘要】

1.一种mosfet器件的形成方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述半导体基底内形成凹槽的方法包括:

3.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述凹槽内形成侧墙,所述侧墙覆盖所述凹槽的侧壁和部分所述凹槽的底壁的方法包括:

4.如权利要求3所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,所述侧墙覆盖凹槽的底壁的宽度小于或等于所述凹槽的宽度的0.5倍。

5.如权利要求1所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,所述栅极结构包括:栅多晶硅,所述栅多晶硅位于所述栅极氧化层的表面,所述栅多晶硅通过所述侧墙和所述栅极氧化层与所述半导体基底隔开。

6.如权利要求5所述的mosfet器件的形成方法,其特征在于,在所述凹槽内形成栅极结构,所述栅极结构通过侧墙以及...

【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏鹏林仲强袁海江杨勇胜
申请(专利权)人:杭州积海半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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