[发明专利]一种半导体存储器的晶体管结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别是涉及一种半导体存储器的晶体管结构及制作方法。

背景技术

随着器件特征尺寸的不断缩小，短沟道效应、亚阈值电流大和栅漏电等问题使传统的平面型场效应晶体管结构已经难以满足对器件性能的需求。多面栅半导体器件作为常规平面器件的替代得到了广泛的应用。

鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种典型的多面栅半导体器件，通常包括立体地设置于衬底上的一个或多个鳍部，各鳍部之间设有隔离结构，栅极结构横跨于鳍部上，覆盖一段鳍部的顶面和侧壁，源极和漏极分别位于栅极结构两侧未被栅极结构覆盖的鳍部内，被栅极结构覆盖的一段鳍部即为沟道区域。这种立体式的晶体管结构增加了栅极结构与沟道区域的接触面积，栅极结构与鳍部相接触的顶面和侧壁都成为了沟道，这有利于增大驱动电流，改善器件性能。

专利公开号为CN104733312A的一篇专利文献公开了一种鳍式场效应晶体管的形成方法，所述形成方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有NMOS区域和PMOS区域，PMOS区域上形成有第一鳍部，NMOS区域上形成有第二鳍部；在半导体衬底上形成第一介质层，所述第一介质层的表面低于第一鳍部和第二鳍部的顶部表面；在第一介质层表面形成横跨所述第一鳍部和第二鳍部的栅极结构；去除位于栅极结构两侧的第一鳍部，在PMOS区域上形成第一凹槽；在所述第一凹槽内沉积第一半导体层，使第一半导体层的表面高于第一介质层表面；采用流动性化学气相沉积工艺在所述第一介质层上形成第二介质层；去除第二鳍部顶部的部分第二介质层，暴露出第二鳍部的表面；在第二鳍部表面形成第二半导体层。

然而，随着器件尺寸的进一步缩小，现有鳍式场效应晶体管的器件性能难以满足更高的要求，如何改良晶体管结构进一步提高器件性能仍然是目前亟待解决的技术难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术，本发明的目的在于提供一种半导体存储器的晶体管结构及制作方法，用于改善存储器中场效应晶体管的器件性能。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半导体存储器的晶体管结构，包括：半导体衬底，具有复数个有源区及隔离所述有源区的沟渠绝缘结构，每一有源区具有在所述半导体衬底上的第一接触区(具体为位于所述有源区中间的位线接触区)与第二接触区(具体为位于所述有源区两端的电容接点接触区)，所述半导体衬底在预定列方向设有复数个沟槽，贯穿在预定列方向上的所述有源区与所述沟渠绝缘结构，以分离所述有源区的所述第一接触区与所述第二接触区，其中所述沟槽在所述有源区的区段具有第一深度，所述沟槽在所述沟渠绝缘结构的区段具有第二深度，所述第一深度不相同于所述第二深度且不超过所述沟渠绝缘结构的第三深度；及

复数个沟槽导线(具体为字线)，埋设于所述沟槽中，其中所述沟槽在所述有源区的区段底部为微沟渠结构，所述沟槽导线更填入所述微沟渠结构，以形成朝向所述半导体衬底内部的微鳍部栅极结构，并且所述微鳍部栅极结构与所述沟槽导线的主体为一体连接。

可选地，所述微沟渠结构包括平行于所述预定列方向的复数个并排的沟渠。

可选地，所述有源区的区段底部对应每一所述微沟渠结构的截面形状选自于圆弧形、V形、U形与不规则形之其中之一。

可选地，所述有源区的区段底部为刻蚀粗糙面。

可选地，所述沟槽导线与所述微鳍部栅极结构包括栅介质层和位于所述栅介质层上的栅电极层。

可选地，所述沟槽导线表面覆盖有绝缘层。

进一步可选地，所述沟槽导线与所述微鳍部栅极结构包括栅介质层和位于所述栅介质层上的栅电极层，所述微沟渠结构的深度大于等于所述栅介质层的形成厚度且小于所述绝缘层的覆盖厚度。

可选地，所述第二深度大于所述第一深度，用于增加所述沟槽导线在所述沟渠绝缘结构中的结构强度。

可选地，所述第一深度大于所述第二深度，用于增加所述有源区沿着横切所述沟槽导线的主体与所述微鳍部栅极结构的沟道长度。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种半导体存储器的晶体管结构的制作方法，包括如下步骤：

提供一半导体衬底，并在所述半导体衬底表面形成复数个有源区及隔离所述有源区的沟渠绝缘结构，每一有源区具有在所述半导体衬底上的第一接触区与第二接触区；