[发明专利]超级结晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种超级结晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内具有第一掺杂离子；

在所述半导体衬底内形成若干相邻的沟槽，所述沟槽的侧壁相对于半导体衬底表面倾斜，且所述沟槽的顶部尺寸大于底部尺寸，相邻沟槽之间的半导体衬底形成第一半导体层；

在所述沟槽的侧壁和底部表面形成第二半导体层，所述第二半导体层内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反；

在所述第二半导体层表面形成填充满沟槽的介质层；

在形成介质层之后，在第一半导体层表面形成栅极结构；

在相邻栅极结构之间的第二半导体层、以及部分第一半导体层内形成体区，所述体区内具有第二掺杂离子，且部分体区与栅极结构重叠；

在所述栅极结构两侧的体区内形成源区，所述源区内具有第一掺杂离子。

2.如权利要求1所述超级结晶体管的形成方法，其特征在于，所述沟槽的形成方法为：在半导体衬底表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出需要形成沟槽的半导体衬底表面；以所述掩膜层为掩膜，采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀所述半导体衬底，形成沟槽。

3.如权利要求2所述超级结晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二半导体层的形成工艺为：在形成所述沟槽之后，以所述掩膜层为掩膜，采用选择性外延沉积工艺在沟槽的侧壁和底部表面形成第二半导体层；在形成第二半导体层之后，去除所述掩膜层。

4.如权利要求3所述超级结晶体管的形成方法，其特征在于，在所述选择性外延沉积工艺过程中，采用原位掺杂工艺在所述第二半导体层内掺杂第二掺杂离子。

5.如权利要求1所述超级结晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一掺杂离子为N型离子，所述第二掺杂离子为P型离子。

6.一种超级结晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内具有第一掺杂离子；

位于半导体衬底表面的若干第一半导体层，所述第一半导体层的侧壁相对于半导体衬底表面倾斜，所述第一半导体层的顶部尺寸小于底部尺寸，且所述第一半导体层内具有第一掺杂离子；

若干位于相邻第一半导体层之间的半导体衬底表面的沟槽，所述沟槽的侧壁相对于半导体衬底表面倾斜，且所述沟槽的顶部尺寸大于底部尺寸；

位于所述沟槽的侧壁和底部表面的第二半导体层，所述第二半导体层内具有第二掺杂离子，所述第二掺杂离子的导电类型与第一掺杂离子的导电类型相反；

位于所述第二半导体层表面的介质层，所述介质层填充满所述沟槽；

位于第一半导体层表面的栅极结构；

位于相邻栅极结构之间的第二半导体层、以及部分第一半导体层内形成体区，所述体区内具有第二掺杂离子，且部分体区与栅极结构重叠；

位于所述栅极结构两侧的体区内的源区，所述源区内具有第一掺杂离子。

7.如权利要求6所述超级结晶体管，其特征在于，所述第一掺杂离子为N型离子，所述第二掺杂离子为P型离子。

8.如权利要求6所述超级结晶体管，其特征在于，所述沟槽的深度大于40微米。

9.如权利要求6所述超级结晶体管，其特征在于，所述沟槽的侧壁相对于半导体衬底表面倾斜的角度为80度～90度。

10.如权利要求6所述超级结晶体管，其特征在于，所述第二半导体层的材料为硅、硅锗、碳化硅中的一种或多种，所述介质层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种。