[发明专利]多阶式栅极结构及其制备方法

权利要求书

1.一种多阶式栅极结构，其特征是包含:

半导体基板，具有多层阶梯结构，该多层阶梯结构具有至少一个第一凹部与一个第二凹部，该多层阶梯结构的各阶梯表面的栅氧化层厚度不相同；

栅氧化层，设置在该多层阶梯结构上；以及

导电层，设置在该栅氧化层上。

2.根据权利要求1所述的多阶式栅极结构，其特征是该多层阶梯结构的第一凹部深度小于第二凹部深度。

3.根据权利要求1所述的多阶式栅极结构，其特征是另外包含多个掺杂区，设置于该多层阶梯结构下方的半导体基板中。

4.根据权利要求3所述的多阶式栅极结构，其特征是上述多个掺杂区包含:

第一掺杂区，设置在该第一凹部下方的半导体基板中；以及

第二掺杂区，设置在该第二凹部下方的半导体基板中，其中第二掺杂区的掺杂浓度不同于第一掺杂区的掺杂浓度。

5.根据权利要求3所述的多阶式栅极结构，其特征是上述多个掺杂区的掺质种类不相同。

6.根据权利要求1所述的多阶式栅极结构，其特征是另包含载流子通道，设置在该多层阶梯结构下方的半导体基板中。

7.一种多阶式栅极结构的制备方法，其特征是包含下列步骤:

提供半导体基板；

形成多层阶梯结构在该半导体基板上，该多层阶梯结构的各阶梯表面的栅氧化层厚度不相同；

进行至少一个热氧化工艺，形成栅氧化层在该多层阶梯结构上；以及

形成导电层于该栅氧化层上。

8.根据权利要求7所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是形成多层阶梯结构在该半导体基板上包含进行多次掺杂工艺，将掺质注入该多层阶梯结构下方的半导体基板中。

9.根据权利要求8所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是上述多次掺杂工艺的掺杂剂量不同。

10.根据权利要求8所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是上述多次掺杂工艺的掺质种类不同。

11.根据权利要求8所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是上述多次掺杂工艺的掺质是选自氮离子、氮气离子、氧化亚氮离子及氧化氮离子组成的群。

12.根据权利要求8所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是该多次掺杂工艺的掺质是含硼掺质或含磷掺质。

13.根据权利要求7所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是形成多层阶梯结构于该半导体基板上包含:

形成遮罩层在该半导体基板上，该遮罩层覆盖预定区域的半导体基板；

利用该遮罩层为蚀刻遮罩，蚀刻该半导体基板以形成第一凹部；

形成第一间隙壁在该第一凹部的侧壁；以及

利用该遮罩层及该第一间隙壁为蚀刻遮罩，蚀刻该半导体基板以形成第二凹部。

14.根据权利要求13所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是在形成该第一间隙壁之前，另包含进行掺杂工艺以将掺质注入该第一凹部下方的半导体基板中。

15.根据权利要求13所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是还包含进行掺杂工艺以将掺质注入该第二凹部下方的半导体基板中。

16.根据权利要求13所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是还包含下列步骤:

形成第二间隙壁在该第二凹部的侧壁；以及

利用该遮罩层、该第一间隙壁及该第二间隙壁为蚀刻遮罩，蚀刻该半导体基板以形成第三凹部。

17.根据权利要求7所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是形成多层阶梯结构于该半导体基板上包含:

形成遮罩层于该半导体基板上；

利用该遮罩层为蚀刻遮罩，蚀刻该半导体基板；

去除预定部分的遮罩层；以及

利用该遮罩层为蚀刻遮罩，蚀刻该半导体基板。

18.根据权利要求17所述的多阶式栅极结构的制备方法，其特征是该遮罩层是光刻胶层或介电层。