[发明专利]场效应晶体管及其制造方法

说明书

本发明提供一种场效应晶体管及其制造方法，场效应晶体管包括埋藏式栅极，埋藏式栅极在垂直于沟道长度的水平方向上包括第一端部栅极、中心栅极以及第二端部栅极；其中：第一端部栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积大于中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积；第二端部栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积大于中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积。本发明的场效应晶体管采用了三维立体结构代替传统平面结构，实现了对沟道的三向包裹，增大了沟道宽度的面积，在不增加有源区面积的情况下增大了沟道控制面积，提高了栅控能力，稳定了阈值电压，增大了饱和电流。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种场效应晶体管及其制造方法。

背景技术

对于传统的平面MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)结构，随着MOSFET器件尺寸的缩小，短沟道效应越来越严重，栅极对沟道的控制能力逐渐减弱，严重时会导致源端与漏端极易短路，饱和电流减小，开关特性降低等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中随着MOSFET器件尺寸的缩小，短沟道效应越来越严重，栅极对沟道的控制能力逐渐减弱，严重时会导致源端与漏端极易短路，饱和电流减小，开关特性降低等问题的缺陷，提供一种场效应晶体管及其制造方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种场效应晶体管，所述场效应晶体管包括埋藏式栅极，所述埋藏式栅极在垂直于沟道长度的水平方向上包括第一端部栅极、中心栅极以及第二端部栅极；其中：

所述第一端部栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积大于所述中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积；

所述第二端部栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积大于所述中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积。

较佳地，所述第一端部栅极和所述第二端部栅极对称分布于所述中心栅极的两端。

较佳地，所述埋藏式栅极在垂直于沟道长度的竖直面上的截面为倒立的凹字形状。

较佳地，所述埋藏式栅极为倒立的马鞍形状。

较佳地，所述埋藏式栅极包括栅介质层和栅电极；

所述栅介质层为高K金属(一种栅介质材料)层且所述栅电极为金属栅，或，所述栅介质层为栅氧层且所述栅电极为多晶硅栅。

较佳地，所述第一端部栅极远离所述中心栅极的一端在平行于沟道长度的竖直面上的截面积等于所述中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积；

所述第二端部栅极远离所述中心栅极的一端在平行于沟道长度的竖直面上的截面积等于所述中心栅极在平行于沟道长度的竖直面上的截面积。

本发明还提供一种场效应晶体管的制造方法，所述制造方法用于制造前述的场效应晶体管，所述制造方法包括：

对栅沟道进行掩膜光阻沉积；

干法刻蚀出沟槽；

对所述沟槽在垂直于沟道长度的水平方向上的两端进行湿法刻蚀，以扩大所述两端在平行于沟道长度的竖直面上的截面积。

较佳地，所述对所述沟槽在垂直于沟道长度的水平方向上的两端进行湿法刻蚀的步骤具体包括：

对所述沟槽在垂直于沟道长度的水平方向上STI(Shallow Trench Isolation，浅沟道隔离)区域内的两端使用氢氟酸浸泡进行刻蚀。

较佳地，所述制造方法还包括：

栅氧层氧化；