[发明专利]单边栅极鳍状场效晶体管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种单边栅极鳍状场效晶体管，具体涉及一种具有超薄基部的单边栅极鳍状场效晶体管。

背景技术

动态随机存储器為一种随机存储器器，其将每一位的数据存入集成电路的电容器中。一般而言，动态随机存储器以方形数组排列，每存储单元由一晶体管及一电容器所构成。晶体管作为一开关装置，包含了一栅极以及其下一硅质通道通道区域。硅质通道区域则位于一对源/漏极区域间的半导体基底中，而栅极藉由控制所述硅质通道区域使源/漏极区域电连接。

目前，垂直式双栅极鳍状场效晶体管是已发展用于下一4F²动态随机存储器技术世代，其中F代表光刻工艺的最小线宽。然而，在尝试制造垂直式双栅极场效晶体管装置的庞大数组以应用于半导体动态随机存储器时，维持装置的适当效能及组件特性方面却有其困难性。举例来说，随着两相邻的字符线间距持续地缩小，动态随机存储器制造者在缩小单元记忆胞面积时面临到严峻挑战。对于高速操作的动态随机存储器应用而言，当两个排列非常靠近的字符线间距不断地缩小将容易发生电耦合的问题。此外，此晶体管结构的一严重问题为源/漏极接触区域面积不足。

因此，产业上亟需一改良的鳍状场效晶体管结构及其制造方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决动态随机存储器因字符线间距等不断地缩小，所产生的电耦合的问题。

为达上述目的，本发明提供一种单边栅极鳍状场效晶体管包含有一有源鳍状结构、一漏极掺杂区与一源极掺杂区、一绝缘区域、一沟渠绝缘结构以及一单边侧壁栅极。有源鳍状结构包含有两相邻的增大头部、一超薄基部，以及衔接各增大头部与超薄基部的一渐缩颈部。漏极掺杂区与源极掺杂区分别位于两相邻的增大头部。绝缘区域位于增大头部间。沟渠绝缘结构位于音叉形鳍状结构的一侧。单边侧壁栅极位于沟渠绝缘结构相反侧的有源鳍状结构的侧壁上。

本发明提供一种单边栅极鳍状场效晶体管，包含有一有源鳍状结构、一沟渠绝缘结构以及一单边侧壁栅极。有源鳍状结构包含有两相邻的头部，各头部均向下渐缩衔接至一颈部，而颈部再向下衔接一基部。基部具有一位于两相邻的头部间的超薄通道区域，其中各头部相对于颈部具有一增大的表面区域。沟渠绝缘结构位于有源鳍状结构的一侧。单边侧壁栅极，位于沟渠绝缘结构相反侧的有源鳍状结构的侧壁上，使单边侧壁栅极与沟渠绝缘结构夹住有源鳍状结构。

本发明提供一种单边栅极鳍状场效晶体管包含有一有源鳍状结构、一沟渠绝缘结构以及一单边侧壁栅极。有源鳍状结构包含有两相邻的头部，各头部均向下渐缩衔接至一颈部，而颈部再向下衔接一基部。基部具有一位于两相邻的头部间的超薄通道区域，其中各头部相对于颈部具有一增大的接触面积，且各头部的宽度大于基部的宽度。沟渠绝缘结构，位于有源鳍状结构的一侧。单边侧壁栅极，位于沟渠绝缘结构相反侧的有源鳍状结构的侧壁上，使单边侧壁栅极与沟渠绝缘结构夹住有源鳍状结构。

本发明提供一种动态随机存储器数组，包含有一由多个鳍状场效晶体管构成的数组、一沟渠绝缘结构以及一单边侧壁栅极。由多个鳍状场效晶体管构成的数组包含有至少两相邻且结构上呈镜像对称的单边栅极鳍状场效晶体管，分别排列在动态随机存储器数组中的相邻的两行，且位于同一列中，其中各单边栅极鳍状场效晶体管设于一有源鳍状结构中，有源鳍状结构包含有两相邻的增大头部、一超薄基部，以及衔接各增大头部与超薄基部的一渐缩颈部。沟渠绝缘结构位于有源鳍状结构的一侧。单边侧壁栅极位于沟渠绝缘结构相反侧的有源鳍状结构的侧壁上，使单边侧壁栅极与沟渠绝缘结构夹住有源鳍状结构。

本发明提供一种鳍状场效晶体管数组，包含有至少两相邻且结构上呈镜像对称的单边栅极鳍状场效晶体管、一瓶状沟渠绝缘结构以及一单边侧壁栅极。至少两相邻且结构上呈镜像对称的单边栅极鳍状场效晶体管分别排列在鳍状场效晶体管数组中的相邻的两行，且位于同一列中，其中各单边栅极鳍状场效晶体管包含有一有源鳍状结构，其包含一基部，其中设有一通道区域，两相邻的头部位于基部上，其中头部在结构上较基部是相对的增大，以及一渐缩颈部，衔接两相邻的头部与基部。瓶状沟渠绝缘结构位于两相邻且结构上呈镜像对称的单边栅极鳍状场效晶体管间。单边侧壁栅极位于瓶状沟渠绝缘结构相反侧的有源鳍状结构的侧壁上，使单边侧壁栅极与瓶状沟渠绝缘结构夹住有源鳍状结构。

为让本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明