[发明专利]双栅极晶体管及其制造方法

权利要求书

1、一种半导体衬底(2)上的双栅极晶体管，

包括第一扩散区(S2)、第二扩散区(S3)、以及双栅极(FG、CG)；

将第一和第二扩散区(S2，S3)布置在衬底中，由沟道区(CR)将所述第一和第二扩散区(S2，S3)隔开；

双栅极包括第一栅极电极(FG)和第二栅极电极(CG)；

层间电介质层(IPD)将第一栅极电极与第二栅极电极分开；

将第一栅极电极布置在沟道区之上，由栅极氧化物层(G)将所述第一栅极电极与沟道区分开；

将第一栅极电极布置为管道形状的层，该管道形状的层具有包围多晶硅层间电介质层的第一内表面(A1)，

多晶硅层间电介质层包围第二栅极电极，第二栅极电极形状为中心体。

2、根据权利要求1所述的双栅极晶体管，其中，将双栅极(FG，CG)布置在由预金属电介质层(5)的侧壁和上壁限定边界的空腔(7)中。

3、根据权利要求2所述的双栅极晶体管，其中，空腔包括达到预金属电介质层上表面的高度的至少一个开口(6)，利用被布置用于第二栅极电极的电连接的导电材料来填充所述至少一个开口。

4、根据权利要求1所述的双栅极晶体管，其中，第一栅极电极材料包括掺杂多晶硅。

5、根据权利要求1所述的双栅极晶体管，其中，第二栅极电极材料包括多晶硅和钨中的至少一种。

6、一种在半导体衬底(2)上制造双栅极晶体管的方法，衬底包括第一扩散区(S2)、第二扩散区(S3)、以及双栅极(FG，CG)；双栅极包括第一栅极电极(FG)和第二栅极电极(CG)；将第一和第二扩散区(S2，S3)布置在衬底中，由沟道区(CR)将所述第一和第二扩散区(S2，S3)隔开；将第一栅极电极布置在沟道区之上，由栅极氧化物层(G)将所述第一栅极电极与沟道区分开；以及由层间电介质层(IPD)将第一栅极电极与第二栅极电极分开；

该方法包括：

-在半导体衬底上形成至少一个COMS器件，所述COMS器件具有第一和第二扩散区、沟道区、以及单个栅极；将单个栅极布置在沟道区之上，并利用栅极氧化物层将所述单个栅极与沟道区分开；

-在COMS器件之上沉积预金属电介质层，以至少覆盖单个栅极；

-将预金属电介质层下面的单个栅极去除，以在预金属电介质层中形成空腔；

-在空腔中产生双栅极，将第一栅极电极布置为管道形状的层，该管道形状的层具有包围多晶硅层间电介质层的第一内表面(A1)，

多晶硅层间电介质层包围第二栅极电极，第二栅极电极形状为中心体。

7、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，在空腔中产生双栅极的步骤包括：

-在空腔的侧壁和上壁上沉积第一栅极电极材料。

8、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，在空腔中产生双栅极的步骤包括：

-在第一内表面上沉积多晶硅层间电介质层，多晶硅层间电介质层具有含有第二内表面的管道的形状。

9、根据权利要求8所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，在空腔内产生双栅极的步骤包括：

-在第二内表面上沉积第二栅极电极材料，以形成第二栅极电极作为中心体。

10、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，通过共形沉积工艺来沉积第一栅极电极材料、电介质层、以及第二栅极电极材料中的至少一个。

11、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，通过相应的化学气相沉积工艺来沉积第一栅极电极材料、电介质层、以及第二栅极电极材料中的至少一个。

12、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，第一栅极电极材料包括掺杂多晶硅(8)。

13、根据权利要求7所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，在沉积第一栅极电极材料之前：

-去除栅极氧化物层；

-重新生长或重新沉积栅极氧化物(G)。

14、根据权利要求6所述的制造双栅极晶体管的方法，其中，将预金属电介质层下面的单个栅极去除的步骤包括：

-在预金属电介质层中蚀刻至少一个开口(6)，以去除单个栅极之上的预金属电介质层。