[发明专利]场效应晶体管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电子行业元器件制备技术领域，尤其涉及一种场效应晶体管及其制备方法。

背景技术

场效应晶体管是组成集成电路的基础工作器件，在微电子领域具有十分广泛的应用。

图1为现有技术中场效应晶体管的一种结构示意图。如图1所示，场效应晶体管包括衬底101，在衬底101内形成有阱区102，在阱区102对应的有源区分别设置有栅极G、漏极D、源极S和轻掺杂漏极注入LDD(Light Doped Drain)区104，栅极G与衬底101之间设置有栅极氧化层103，多晶硅栅极G的两侧设置有侧壁氧化层105。当栅极G具有一定电压时，栅极G下的衬底就会积聚一定用于导电的载流子，使源极S和漏极D形成导电通路，形成导电通路后，在漏极D和源极S之间的电压作用下，将产生漏极电流。由图1可知，现有技术中，场效应晶体管为平面结构，即源极S和漏极D处于相同的平面。

随着微电子科学与技术的发展，对器件的集成度要求也越来越高，如何有效提高集成电路的集成度，以保证集成电路的性能是个需要解决的问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种场效应晶体管及其制备方法，以在保证集成电路的性能的前提下，提高集成电路的集成度。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种场效应晶体管。该场效应晶体管包括：衬底；源极和漏极，其中之一形成于衬底上表面的凸起之上，另一个形成于凸起的侧下部的衬底中且其上表面与衬底的上表面齐平；栅极，形成于凸起与衬底上表面交接的位置处；栅极氧化层，形成于栅极与凸起之间、以及栅极与衬底的上表面之间。

优选地，本发明场效应晶体管中，衬底中进一步形成有阱区，漏极或源极形成于阱区中。

优选地，本发明场效应晶体管中，在衬底中、栅极与衬底的上表面之间的栅极氧化层之下，还形成有与源极或漏极相连接的轻掺杂漏极注入区。

优选地，本发明场效应晶体管中，源极形成于衬底上表面的凸起之上；漏极形成于凸起的侧下部的衬底中且其上表面与衬底的上表面齐平；在凸起的两侧对称形成有漏极，或在凸起的一侧形成有漏极。

优选地，本发明场效应晶体管中，衬底为硅基衬底或锗基衬底，栅极为多晶硅栅极。

优选地，本发明场效应晶体管中，衬底为n型掺杂或p型掺杂。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种场效应晶体管的制备方法。该方法包括：步骤A，通过构图工艺在衬底上形成凸起；步骤B，在预设栅极与凸起之间、以及预设栅极与衬底的上表面之间形成栅极氧化层；步骤C，在凸起与形成有凸起的衬底的上表面交接的位置处的栅极氧化层上形成栅极；步骤D，在凸起之上形成场效应晶体管的源极或漏极中的其中之一；步骤E，在衬底中、凸起的侧下部的衬底中形成场效应晶体管的漏极或源极中的另外一个，其上表面与衬底的上表面齐平。

(三)有益效果

本发明场效应晶体管及其制备方法具有以下有益效果：

(1)本发明提供的场效应晶体管为垂直结构，源极位于凸起的顶部，而漏极位于衬底中，源极和漏极不在同一平面内，因此，场效应晶体管的面积能够得到明显减小，集成电路的集成度可提高一倍左右，实现相同功能的电路芯片面积可以减小一倍左右，从而显著降低了成本；

(2)本发明提供的场效应晶体管中，栅极和源极沿垂直方向，漏极沿水平方向，能够有效减小漏端峰值电场，抑制漏致势垒降低效应，抗穿通能力更强，减小热载流子效应，有效的提高场效应晶体管的可靠性。

附图说明

图1为现有技术场效应晶体管的结构示意图；

图2为本发明实施例场效应晶体管的结构示意图；

图3为本发明另一实施例场效应晶体管的结构示意图；

图4为本发明实施例场效应晶体管制备方法的流程图；

图5为本发明另一实施例场效应晶体管制备方法的流程图；

图6为与图5所述的流程图各步骤对应的工艺效果图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于所述值。