[发明专利]嵌埋式栅极顶面接触的场效晶体管结构及其制造方法

权利要求书

1.一种嵌埋式栅极顶面接触的场效晶体管结构，其特征在于，包括：

漏极衬底，具有由漏极外延层提供的处理表面与对应的背面，所述处理表面除了台面区与栅极区还额外定义有接触区，由所述处理表面形成有相互平行的沟槽，所述沟槽的内壁第一次绝缘处理，所述沟槽延伸穿过所述台面区并连接到所述接触区与所述栅极区，所述沟槽的底部内设置源极延伸倒鳍，以分段回蚀所述源极延伸倒鳍方式使所述源极延伸倒鳍在所述台面区与所述栅极区的填槽顶面高度凹陷于所述处理表面，所述沟槽的内壁上部两侧与所述源极延伸倒鳍的顶面第二次绝缘处理，在所述台面区与所述栅极区的所述沟槽内设置有位于回蚀后所述源极延伸倒鳍上的栅极，所述源极延伸倒鳍的布局区域与所述栅极重迭在所述台面区与所述栅极区,所述源极延伸倒鳍还相异于所述栅极的图形延伸在所述接触区,使所述源极延伸倒鳍在所述接触区的填槽顶面高度高于所述源极延伸倒鳍在所述台面区与所述栅极区的填槽顶面高度;

有源层，形成于所述漏极外延层中，所述有源层的深度小于所述栅极的两侧底缘;

内介电层，形成于所述栅极上,使所述栅极为嵌埋结构,所述内介电层在所述栅极区开设有栅极接触孔;

表面金属层，形成于所述漏极外延层上，所述表面金属层基于所述台面区与所述栅极区的划分割裂为源极金属垫与栅极金属垫，所述源极金属垫除了覆盖所述台面区还覆盖所述接触区，经由所述接触区电连接至所述源极延伸倒鳍，所述栅极金属垫覆盖所述栅极区;

所述栅极的顶部与所述表面金属层之间形成有第二隔离氧化层;

所述有源层包括位于顶层的欧姆接触层,分隔于所述沟槽之间且显露于所述处理表面;所述有源层还包括沟道层、位于所述沟道层在沟槽开口两侧的源极领域结;所述源极领域结具有离子注入形成的收敛底部,用于连接沟槽凹陷区内的所述源极金属垫至对应栅极两侧的沟道层,所述源极领域结的下沉深度大于所述欧姆接触层的厚度且与所述沟道层的极型相反;所述有源层位于所述沟槽开口两侧的源极领域结的图形化是基于第二自对准硬掩膜层在所述台面区上的自对准掩膜体与同时形成的所述第二隔离氧化层所定义的;

所述内介电层覆盖于所述第二隔离氧化层上且还覆盖在所述源极延伸倒鳍在所述接触区的顶面，所述内介电层的顶面不超过所述处理表面，以露出所述台面区;当在所述栅极区开设有贯穿所述内介电层与所述第二隔离氧化层的栅极接触孔,同时所述内介电层在所述接触区开设有贯穿所述内介电层的源极接触孔;所述栅极金属垫透过在所述栅极接触孔的填充连接所述栅极，所述源极金属垫透过在所述源极接触孔的填充连接所述源极延伸倒鳍;具有收敛底部的所述源极领域结形成于所述栅极位于所述台面区的两侧以及位于所述源极延伸倒鳍在所述接触区的两侧，而且所述源极领域结不形成于所述栅极位于所述栅极区的两侧。

2.根据权利要求1所述的场效晶体管结构，其特征在于，所述有源层由所述漏极外延层的所述处理表面往内转化形成，所述内介电层凹陷于所述处理表面,所述表面金属层直接覆盖于所述内介电层与所述台面区;所述内介电层还形成于所述源极延伸倒鳍在所述接触区的顶面上,使所述源极延伸倒鳍为嵌埋结构。

3.根据权利要求1所述的场效晶体管结构，其特征在于，所述源极延伸倒鳍与所述漏极外延层之间的绝缘厚度大于所述栅极的表面至所述漏极外延层的栅氧厚度;所述栅极的底部与所述源极延伸倒鳍之间形成有第一隔离氧化层,以增加同槽内个别隔离厚度。

4.根据权利要求3所述的场效晶体管结构，其特征在于，所述第一隔离氧化层与所述第二隔离氧化层分别由个别的第一自对准硬掩膜层与第二自对准硬掩膜层所构成。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的场效晶体管结构，其特征在于，所述栅极金属垫通过所述栅极接触孔与所述栅极电连接,所述源极金属垫通过所述源极接触孔与所述源极延伸倒鳍电连接，所述漏极衬底的所述背面设置有漏极金属垫，在所述栅极的两侧纵向沟道效应下，来自所述源极金属垫的电子流在所述处理表面上分流沿着所述沟槽上半部的侧壁轮廓的对称侧移动到所述沟槽下半部之间的所述漏极衬底，均匀在所述漏极衬底的所述背面。