[实用新型]场控晶体管结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种根据各种铸造生产技术（foundry production technique）以及新颖的用于制造场控晶体管栅极结构（field transistor gate structure）的工艺来制造的场控晶体管栅极结构。

背景技术

由于制造半导体元件所需的设备的过高的成本，所以许多半导体公司将它们的半导体元件的实际制造外包（outsource）给专门的半导体铸造厂。虽然铸造厂可能拥有许多客户，每个客户需要很多种不同的半导体元件，但是，将典型地需要其每个客户提交由来自标准库的元件组成的设计，以便促进为其所有客户制造元件的公共工艺的使用。

对于一些客户，来自标准库的元件不足以满足其所有需求。例如，客户可能希望使用非标准库的部分的元件。然而，铸造厂通常不愿意或不能在个别客户的基础上改变其工艺步骤。因此，存在对按照现有铸造工艺制造新元件的需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种场控晶体管结构（field transistor structure），包括：半导体基板；金属栅极；第一金属部分和第二金属部分；以及具有第一侧面、第二侧面、第三侧面和第四侧面的多晶硅层，其特征在于，所述多晶硅层设置在所述第一侧面上的所述半导体基板和所述第二侧面上的所述金属栅极之间；并且其中，所述多晶硅层设置在所述第三侧面和第四侧面上的所述第一金属部分和第二金属部分之间。

根据本实用新型的场控晶体管结构，进一步包括设置在所述多晶硅层和所述半导体基板之间的薄金属层，其特征在于，所述薄金属层将所述第一金属部分和第二金属部分彼此电耦接（耦合，couple）。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，进一步包括设置在所述金属栅极和所述多晶硅层之间的层间电介质（inter-layer dielectric）。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，所述多晶硅层掺杂有Ti、TiN、TaN、Al、Ta、Mo或W。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，所述多晶硅层是轻掺杂的。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，所述多晶硅层是本征半导体。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，进一步包括设置于所述金属层和所述半导体基板之间的介电层。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，进一步包括设置于所述介电层和所述半导体基板之间的浅沟槽隔离层。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，当对所述金属栅极施加栅极电压时，在多晶硅层中形成导电通道，从而形成具有第一金属部分和第二金属部分的场效应晶体管，所述第一金属部分和第二金属部分分别用作所述场效应晶体管的源极和漏极。

根据本实用新型的场控晶体管结构，其特征在于，所述薄金属层随着对所述第一金属部分和第二金属部分施加高电流而改变阻抗，从而形成一次可编程存储器。

下面参考附图详细地描述本实用新型的其他特征和优点、以及本实用新型的各个实施方式的结构和操作。应当注意，本实用新型不限于这里描述的特定实施方式。这里仅为了说明性的目的而给出这种实施方式。基于这里包含的教导，其他实施方式对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。

附图说明

参考附图描述本实用新型的实施方式。在图中，相似的参考数字表示相同或功能上相似的元件。另外，参考数字最左边的一个或多个数字表示该参考数字首次出现的图。

图1a示出了根据本实用新型的实施方式的部分完成的场控晶体管结构。

图1b示出了根据本实用新型的实施方式的部分完成的场控晶体管结构。

图1c示出了根据本实用新型的实施方式的部分完成的场控晶体管结构。

图1d示出了根据本实用新型的实施方式的场控晶体管结构。

图2是示出了用于制造根据本实用新型的实施方式的场控晶体管结构的工艺的流程图。

图3是用来模拟根据本实用新型实施方式的场控晶体管结构的传统电路元件的图示。

图4是示出了使用根据本实用新型实施方式的场控晶体管结构的方法的流程图。

图5是示出了作为施加至根据本实用新型实施方式的栅极金属的电压的函数的多晶硅电阻的图。

图6是示出了作为在根据本实用新型实施方式的晶体管结构的源极和漏极之间施加的信号的频率的函数的多晶硅电阻的图。

图7是根据本实用新型的实施方式的一次可编程存储器（one-time programmable memory）的功能框图。