[发明专利]深度耗尽沟道场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，包括：

提供衬底，并对所述衬底进行离子注入以形成Vt设定区；

在所述Vt设定区上沉积牺牲层，并对所述牺牲层进行刻蚀以形成沟槽，所述沟槽的槽底位于Vt设定区的表面；

在所述沟槽的侧壁形成偏移侧墙；

对所述沟槽槽底的Vt设定区进行部分刻蚀，以使经过部分刻蚀之后的沟槽下部和槽底处于所述Vt设定区中；

对处于所述Vt设定区中的沟槽下部和槽底进行外延生长，以形成位于所述Vt设定区中的凹形非掺杂区；

在所述非掺杂区表面形成栅介质层，并在整个沟槽中沉积栅材料层并将所述沟槽填满以形成栅极；

去除位于所述栅极两侧的牺牲层；

对位于所述栅极两侧的衬底进行第一次离子注入，以形成轻掺杂漏区，所述轻掺杂漏区位于所述栅极两侧的衬底中，且与所述非掺杂区的顶部外侧相接；

在所述栅极两侧的偏移侧墙外侧形成主侧墙；

对位于所述栅极两侧的衬底进行第二次离子注入，以形成位于所述栅极两侧衬底中的源/漏区。

2.根据权利要求1所述的深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在形成轻掺杂漏区之后，形成主侧墙之前，还包括：

对栅极两侧的衬底进行袋状注入，以形成位于所述轻掺杂漏区与非掺杂区相接处下侧，并位于轻掺杂漏区和非掺杂区之间的袋状注入区。

3.根据权利要求1所述的深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在所述沟槽的侧壁形成偏移侧墙包括：

在包括沟槽的整个器件表面沉积偏移侧墙材料层；

采用干法蚀刻方法，去除位于牺牲层表面和位于Vt设定区表面的偏移侧墙材料层。

4.根据权利要求1所述的深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在整个沟槽中沉积栅材料层并将所述沟槽填满以形成栅极包括：

在包括沟槽的整个器件表面沉积栅材料层，并将所述沟槽填满；

进行化学机械研磨以使器件表面平整。

5.根据权利要求1所述的深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，其特征在于，在所述多晶硅栅极两侧的偏移侧墙外侧形成主侧墙包括：

在整个器件表面沉积主侧墙材料层；

采用干法蚀刻方法，去除位于衬底表面和位于栅极顶部的主侧墙材料层。

6.根据权利要求1至5任一项所述的深度耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，其特征在于：所述衬底为硅衬底，所述牺牲层材料为氧化硅，所述偏移侧墙材料为氮化硅，所述非掺杂区材料为硅，所述栅介质层材料为氧化硅，所述栅极材料为多晶硅，所述主侧墙为氮化硅和氧化硅的堆叠结构。

7.一种深度耗尽沟道场效应晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底中的Vt设定区；

位于所述Vt设定区中的凹形非掺杂区；

形成于所述非掺杂区上的栅介质层；

形成于所述栅介质层上并延伸出衬底表面的栅极；

位于所述栅极两侧的偏移侧墙；

位于所述栅极两侧偏移侧墙外侧的主侧墙；

位于所述栅极两侧衬底中，且与所述非掺杂区的顶部外侧相接的源/漏区。

8.根据权利要求7所述的深度耗尽沟道场效应晶体管，其特征在于，还包括：

位于所述源/漏区与非掺杂区相接处下侧，并位于所述源/漏区和非掺杂区之间的袋状注入区。

9.根据权利要求7或8所述的深度耗尽沟道场效应晶体管，其特征在于：所述衬底为硅衬底，所述偏移侧墙材料为氮化硅，所述非掺杂区材料为硅，所述栅介质层材料为氧化硅，所述栅极材料为多晶硅，所述主侧墙为氮化硅和氧化硅的堆叠结构。