[发明专利]多栅极变化的场效晶体管结构及其制造方法、芯片装置

权利要求书

1.一种多栅极变化的场效晶体管结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供漏极衬底(1)，具有由漏极外延层(10)提供的处理表面(11)与对应的背面(12)，由所述处理表面(11)刻蚀形成相互平行的第一沟槽(13);

在所述处理表面(11)与所述第一沟槽(13)内形成第一效应氧化层(91)，使所述第一沟槽(13)的内壁绝缘处理;

以沉淀填充方式在所述第一沟槽(13)的底部内设置源极延伸倒鳍(20)，并去除所述源极延伸倒鳍(20)与所述第一效应氧化层(91)在所述处理表面(11)上的部位，所述第一沟槽(13)的深度不超过所述漏极外延层(10)的厚度;

由所述处理表面(11)刻蚀形成位于所述第一沟槽(13)之间的第二沟槽(31);

在所述处理表面(11)上、所述第二沟槽(31)内与所述第一沟槽(13)的剩余空间内形成第二效应氧化层(92)，使所述第二沟槽(31)的内壁与所述第一沟槽(13)剩余空间的内壁绝缘处理;

以沉淀填充方式在所述第二沟槽(31)内设置第一栅极(41)以及在所述第一沟槽(13)剩余空间内设置第二栅极(42)，所述第二栅极(42)位于所述源极延伸倒鳍(20)上;所述第二栅极(42)与所述第一栅极(41)具有不同的形状轮廓;

在所述漏极外延层(10)的所述处理表面(11)下以能量注入方式形成有源层(30)，所述有源层(30)的底面在所述第二沟槽(31)与所述第一沟槽(13)剩余空间能贯穿的范围内;

以沉淀覆盖方式在所述第一栅极(41)与所述第二栅极(42)上形成内介电层(50),使所述第一栅极(41)与所述第二栅极(42)为嵌埋结构;

在所述漏极外延层(10)上形成源极层(60)，所述源极层(60)等电位连接所述源极延伸倒鳍(20)，所述场效晶体管的沟道分别位于所述第一栅极(41)的两侧与所述第二栅极(42)的两侧;

其中,在形成所述源极层(60)的步骤中，所述源极层(60)还覆盖于所述内介电层(50)上;在形成所述有源层(30)的步骤中,所述有源层(30)由所述漏极外延层(10)的所述处理表面(11)内化形成，所述内介电层(50)凹陷于所述处理表面(11),以利所述源极层(60)与所述有源区的欧姆接触的结合;

其中,所述有源层(30)包括位于底层的沟道层(32)、位于所述沟道层(32)上且在沟槽开口两侧的源极领域结(33)以及位于顶层的欧姆接触层(34),所述欧姆接触层(34)分隔于所述源极领域结(33)之间且显露于所述处理表面(11),所述欧姆接触层(34)的厚度小于所述源极领域结(33)的下沉深度;所述源极领域结(33)具有朝向沟槽内部逐渐收敛的斜边,所述源极领域结(33)收敛底部的深度下沉深入到超过所述第一栅极(41)的顶部与第二栅极(42)的顶部;

所述源极领域结(33)的形成方法包括：先在所述第一栅极(41)、所述第二栅极(42)上与所述处理表面(11)上形成第二硬掩膜沉淀;经过斜角刻蚀,所述第二硬掩膜沉淀形成为在所述第一栅极(41)与所述第二栅极(42)上的第二隔离氧化层(82)以及在所述处理表面(11)上的自对准掩膜体(82B);在位于所述处理表面(11)上的自对准掩膜体(82B)的遮挡下斜角离子注入用于形成所述源极领域结(33)的掺杂物;

其中斜角离子注入为在有源层(30)中进行正极型注入,以形成有源层(30)中的源极领域结(33)，在位于所述处理表面(11)上的自对准掩膜体(82B)的遮挡下斜角离子注入用于形成源极领域结(33)的掺杂物;注入能量20～100kev，注入角度5～85°，注入剂量10¹⁴ ～10¹⁶ ions/cm²;在自对准掩膜体(82B)的遮挡下，第一沟槽(13)与第二沟槽(31)开口侧的两相邻源极领域结(33)不会相接,这两相邻源极领域结(33)之间有一个位于自对准掩膜体(82B)下的分隔区;

所述欧姆接触层(34)的形成方法包括：在处理表面(11)上全表面能量注入P-层掺杂,有源区(30)的主体层原本就是P-body区,表面会有较高的P型特性,而源极领域结(33)是N+能量注入。