[实用新型]晶体管及半导体器件

说明书

本实用新型提供了一种晶体管及半导体器件，通过在衬底的源区及漏区之间形成若干沿着所述源区至所述漏区的方向排列的凹槽，再形成位于所述源区及所述漏区之间的衬底上并填充所述凹槽的栅极结构，在不增加晶体管面积的情况下增加了沟道的长度(沿着所述源区至所述漏区方向的尺寸)，降低了晶体管的漏电流，从而降低了能耗，提高了半导体器件的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及半导体制造领域，尤其涉及一种晶体管及半导体器件。

背景技术

目前，场效应晶体管是超大规模集成电路制造工艺中最常用的器件之一。现有的超大规模集成电路为了达到最大的集成化，以在相同的规模面积中产生更多的器件，通常有效的方法是将各个分立器件结构的尺寸进行微缩，例如缩小各场效应晶体管的尺寸。场效应晶体管尺寸的减小会产生深亚微米效应，即尺寸缩小的同时器件的物理性能没有跟随尺寸做等比例的变化，比如出现窄沟道效应、短沟道效应等。如何可以降低深亚微米效应，同时又可以适应器件微缩的要求，目前场效应晶体管制造中所亟需的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种晶体管及半导体器件，在减小场效应晶体管尺寸的同时可以降低深亚微米效应。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种晶体管，包括：

衬底，所述衬底中形成有源区及漏区；

若干凹槽，形成于所述衬底中，且若干所述凹槽位于所述源区与所述漏区之间并沿着所述源区至所述漏区的方向排列；

栅极结构，填充在所述凹槽中并延伸至所述衬底的表面上，以使填充在相邻所述凹槽中的栅极部相互连接。

可选的，相邻两个所述凹槽之间的间隔尺寸均相等，且每个所述凹槽的深度均相等。

可选的，相邻两个所述凹槽的底部之间的间隔尺寸介于15nm以内。

可选的，所述凹槽在深度方向上的截面呈矩形、梯形或U型中的一种或多种。

可选的，每个所述凹槽的底部呈弧形，以使所述源区及所述漏区之间的衬底的表面具有沿着所述源区至所述漏区的方向延伸的波浪形轮廓。

可选的，所述衬底及所述栅极结构之间还形成有栅氧化层，所述栅氧化层覆盖所述凹槽的内壁并延伸覆盖所述衬底的表面。

本实用新型还提供了一种半导体器件，包括所述晶体管。

在本实用新型提供的晶体管及半导体器件中，通过在衬底的源区及漏区之间形成若干沿着所述源区至所述漏区的方向排列的凹槽，再形成位于所述源区及所述漏区之间的衬底上并填充所述凹槽的栅极结构，在不增加晶体管面积的情况下增加了沟道的长度(沿着所述源区至所述漏区方向的尺寸)，降低了晶体管的漏电流，从而降低了能耗，提高了半导体器件的可靠性。

附图说明

图1为一种晶体管在关闭状态下的结构示意图；

图2为图1中的晶体管在开启状态下的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的晶体管的形成方法的流程图；

图4为本实用新型实施例提供的在衬底上形成第一掩膜层的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的在衬底上形成第二掩膜层的结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的在第二开口内形成侧墙的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的在衬底上形成第三掩膜层的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的对第三掩膜层研磨后形成的结构示意图；

图9为本实用新型实施例提供的去除第二掩膜层及侧墙后形成的结构示意图；