[发明专利]金属氧化物半导体(MOS)晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种在单晶硅的表面处形成的金属氧化物半导体场效应晶体管，所述表面具有第一导电性类型，所述金属氧化物半导体场效应晶体管包括：

第二导电性类型的源极及漏极区域，其在所述表面的通过所述单晶硅中的凹部彼此分离的位置处形成；

第一及第二电介质结构，其分别安置于所述源极及漏极区域上方，所述第一及第二电介质结构中的每一者具有安置于所述凹部的部分的正上方的部分；

栅极电介质层，其安置于所述凹部的表面处且在所述第一及第二电介质结构的部分的正下方以及在所述凹部的上方的所述第一及第二电介质结构的垂直边缘上方延伸；

栅极电极，其安置于所述凹部内且通过所述栅极电介质层与所述表面分离，所述栅极电极具有在所述第一及第二电介质结构的部分的正下方延伸的部分。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述源极及漏极区域各自包括：

所述第二导电性类型的第一掺杂部分，其从所述表面延伸到第一深度；及

所述第二导电性类型的第二掺杂部分，其环绕所述第一掺杂部分，从所述表面延伸到大于所述第一深度的第二深度，所述第二掺杂部分比所述第一掺杂部分被更轻地掺杂。

3.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述第一及第二电介质结构各自包括：

中心部分，其由第一电介质材料形成；及

电介质间隔件，其由第二电介质材料形成，安置于所述中心部分的一侧上及所述凹部的一部分上方，其中所述栅极电介质层沿所述电介质间隔件的整个底部表面延伸。

4.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述第一及第二电介质结构各自进一步包括：

蚀刻停止部分，其安置于所述中心部分下方及所述中心部分与所述电介质间隔件之间，其中所述栅极电极在所述电介质间隔件与所述蚀刻停止部分下方延伸。

5.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述栅极电介质层包括高k电介质材料；

且其中所述栅极电极包括金属。

6.根据权利要求1所述的晶体管，其中下伏于所述第一及第二电介质结构的所述部分下的所述凹部的所述部分具有在<111>晶体平面中的表面；

且其中所述凹部具有在<100>晶体平面中的底部表面。

7.一种制作在单晶硅的表面处形成的金属氧化物半导体场效应晶体管的方法，所述表面具有第一导电性类型，所述方法包括：

在所述表面的选定位置处形成虚拟栅极电介质，所述表面的所述选定位置具有第一导电性类型；

在所述选定位置处形成上覆于所述虚拟栅极电介质上的虚拟栅极电极；

在所述虚拟栅极电极的相对侧上形成电介质结构，所述电介质结构的部分上覆于所述虚拟栅极电介质的部分上；

将第二导电性类型的源极/漏极区域在所述虚拟栅极电极的相对侧上的位置处形成到所述表面中；

接着移除第一虚拟栅极电极；

从所述表面的所述选定位置及所述电介质结构的部分的正下方蚀刻虚拟栅极电介质材料；

在所述电介质结构之间及正下方的位置处向所述硅中蚀刻凹部；

在所述凹部的表面处形成栅极电介质层；及

形成上覆于所述栅极电介质层上及在所述电介质结构之间的栅极电极，所述栅极电极具有在所述电介质结构的正下方延伸的部分。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述形成所述电介质结构的步骤包括：

在所述形成所述虚拟栅极电极的步骤之后，在所述虚拟栅极电极的相对侧壁上形成侧壁电介质间隔件；及

在所述形成源极/漏极区域的步骤之后，在所述源极/漏极区域上方沉积电介质材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述形成源极/漏极区域的步骤包括：

在所述形成侧壁电介质间隔件的步骤之前，给所述表面植入所述第二导电性类型的掺杂剂离子以形成从所述表面延伸到第一深度的所述第二导电性类型的区域。