[发明专利]低栅极感生的漏极泄漏的金属氧化物半导体场效应晶体管结构及其制备方法有效

专利信息
申请号: 200480002308.4 申请日: 2004-01-15
公开(公告)号: CN101410951A 公开(公告)日: 2009-04-15
发明(设计)人: 卡尔·拉登斯;奥默·H·多库马西;布鲁斯·B·多里斯;奥利格·格卢申科夫;杰克·A·曼德尔曼 申请(专利权)人: 国际商业机器公司
主分类号: H01L21/265 分类号: H01L21/265;H01L21/28;H01L21/336;H01L29/49;H01L29/78
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 代理人: 陶凤波;侯 宇
地址: 美国纽*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 栅极 感生 泄漏 金属 氧化物 半导体 场效应 晶体管 结构 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种金属氧化物半导体场效应晶体管器件(90),所述金属氧化物半导体场效应晶体管器件提供了低栅极感应的漏极泄漏电流,包括:

源极扩散区(88)、漏极扩散区(88)和中部栅极(10);

所述中部栅极包括中部栅极导体(10)、沿所述中部栅极导体的左、右侧壁形成的左、右金属侧壁分隔物(32)、所述左、右金属侧壁分隔物下的左侧翼栅极导体(70)和右侧翼栅极导体(70),其中,所述左、右金属侧壁分隔物中的每一个都由导电扩散阻挡层(30)与所述中部栅极导体分开。

2.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体的左、右横向边缘分别与所述源极扩散和漏极扩散区域重叠。

3.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述左侧翼栅极导体的左横向边缘和右侧翼栅极导体的右横向边缘分别与所述源极扩散和漏极扩散区域重叠。

4.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体与所述左、右侧翼栅极导体通过所述左、右金属侧壁分隔物搭接在一起。

5.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述左侧翼栅极导体和右侧翼栅极导体之下的栅极绝缘体的厚度大于所述中部栅极之下的栅极绝缘体的厚度。

6.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述左侧翼栅极导体和右侧翼栅极导体中每一个都由薄的绝缘和扩散阻挡层(50,52)与中部栅极导体分开,以防止在所述中部栅极导体与所述左侧翼栅极导体和右侧翼栅极导体之间形成整流结。

7.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,包括N型金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中所述左侧翼栅极导体和右侧翼栅极导体中每个都是由N+多晶硅形成。

8.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,包括P型金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中所述左侧翼栅极导体和右侧翼栅极导体中每个都是由P+多晶硅形成。

9.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体由P+多晶硅形成,以形成高阈值电压的N型金属氧化物半导体场效应晶体管。

10.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体由N+多晶硅形成,以形成低阈值电压的N型金属氧化物半导体场效应晶体管。

11.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体由N+多晶硅形成,以形成高阈值电压的P型金属氧化物半导体场效应晶体管。

12.根据权利要求1的金属氧化物半导体场效应晶体管器件,其中,所述中部栅极导体是P+多晶硅形成,以形成低阈值电压的P型金属氧化物半导体场效应晶体管。

13.一种制备低栅极感应的漏极泄漏电流的金属氧化物半导体场效应晶体管器件(90)的方法,包括:

在经构图的中部栅极导体(10)和周围衬底(12)区域的水平表面上形成偏移膜(20);

在所述中部栅极导体上沉积导电扩散阻挡层(30);

在所述中部栅极导体的侧壁上的导电扩散阻挡层之上形成金属分隔物(32);

剥离所述偏移膜(20)来在底切区域(40)上形成悬挂金属分隔物(32);

氧化在所述悬挂金属分隔物(32)之下的中部栅极导体以防止在所述中部栅极导体和随后形成的左、右侧翼栅极导体(70)之间形成整流结;

沉积多晶硅层(60)以填充所述悬挂金属分隔物下的底切区域;

通过各向同性蚀刻去除所述多晶硅层,同时在所述悬挂金属分隔物之下的底切区域(70)中保留多晶硅层以形成左、右侧翼栅极导体。

14.根据权利要求13的方法,其中,在所述去除步骤之后,形成源极和漏极延伸/晕圈和分隔物,然后在中部栅极导体上形成自对准多晶硅化物。

15.根据权利要求13的方法,其中,经构图的中部栅极导体是通过在栅极电介质覆盖的衬底上沉积多晶硅,然后通过光刻和反应离子蚀刻工艺构图中部栅极导体来形成的。

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