[发明专利]金属氧化物半导体场效应晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种金属氧化物半导体场效应晶体管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：

提供衬底，在所述衬底表面的两端形成浅沟道隔离结构，在所述衬底中间区域及所述浅沟道隔离结构表面形成栅介质层，在所述栅介质层的中间区域形成第一多晶硅；

对所述第一多晶硅两侧的衬底表面进行漏极轻掺杂，从而在所述衬底表面且对应所述第一多晶硅两侧的位置形成轻掺杂漏极区域；

去除所述轻掺杂漏极区域及隔离结构上方的部分栅介质层，所述第一多晶硅底部及两侧的部分第一多晶硅被保留，在所述第一多晶硅两侧的部分栅介质层上形成侧墙；

对所述轻掺杂漏极区域进行离子注入，从而在所述轻掺杂漏极区域邻近所述隔离结构的一端形成源漏区；

在所述隔离结构、所述源漏区、所述侧墙及所述第一多晶硅上形成第一介质层；

去除所述第一多晶硅顶部的第一介质层并使得所述第一介质层表面平坦化；

在所述第一多晶硅、所述第一介质层上形成第二多晶硅；

对所述第二多晶硅进行刻蚀，去除所述第一介质层上的第二多晶硅，使得所述第一多晶硅上方的第二多晶硅被保留且截面形状呈倒梯形；

在所述第一介质层及所述第二多晶硅上形成第二介质层，去除所述第二多晶硅上的部分第二介质层且使所述第二介质层平坦化；

刻蚀去除所述第二多晶硅及第一多晶硅，从而形成沟槽，所述沟槽包括位于所述侧墙之间的截面为矩形的部分及位于所述第二介质层中截面为倒梯形的部分；

在所述沟槽内壁及所述第二介质层上形成功函数层；

在所述功函数层表面形成金属栅层，所述沟槽中被填满所述金属栅层；

去除所述沟槽外侧的第二介质层上的金属栅层；

所述侧墙的材料包括氧化硅、氮化硅或正硅酸乙脂TEOS；所述第一介质层材料包括氧化硅SiO2或正硅酸乙脂TEOS，厚度大于所述第一多晶硅的厚度；对所述第一及第二多晶硅进行刻蚀的步骤中采用的气体包括Cl基气体或Br基气体；所述第一介质层的厚度与第二介质层的厚度相同，所述第一介质层的材料与所述第二介质层的材料相同；所述功函数层的材料包括含有Co、Ni、Cu、Pt、Ta、Ni、Hf、Ti、Al的化合物中的一种；所述倒梯形的顶角在大于等于60度小于90度的范围之间。

2.如权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管的制作方法，其特征在于：所述第一多晶硅与第二多晶硅的厚度均在250埃至1500埃的范围内。

3.如权利要求1所述的金属氧化物半导体场效应晶体管的制作方法，其特征在于：所述第二介质层材料包括氧化硅SiO₂或正硅酸乙脂TEOS，厚度大于平坦化前第二多晶硅的厚度。

4.根据权利要求1所述的制作方法制得的金属氧化物半导体场效应晶体管，其特征在于，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括衬底、在所述衬底表面的两端形成的浅沟道隔离结构、在所述衬底中间区域表面形成的栅介质层、在所述栅介质层两端形成的侧墙、在所述侧墙下方的栅介质层下方的衬底上形成的轻掺杂漏极区域，在所述轻掺杂漏极区域与所述浅沟道隔离结构之间的衬底表面形成的源漏区，在所述源漏区及浅沟道隔离结构上形成的第一介质层，在所述第一介质层上形成的第二介质层，所述第二介质层及所述侧墙围成的沟槽，形成于所述沟槽侧壁的功函数层，形成所述功函数层表面且填充于所述沟槽中的金属栅层，其中，所述沟槽包括位于所述侧墙之间的截面为矩形的部分及位于所述第二介质层中截面为倒梯形的部分。