[发明专利]晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种晶体管，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底内形成有自对准栅极沟槽；

自对准栅堆叠结构，包括栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属，其中，所述栅介质层覆盖所述自对准栅极沟槽的表面并与所述衬底的上表面平齐，所述栅极金属填充所述自对准栅极沟槽，所述金属阻挡层位于所述栅介质层与所述栅极金属之间并覆盖所述栅极金属的底面与侧面，所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面平齐且高于所述衬底的上表面。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，还包括：

盖层，覆盖所述金属阻挡层的顶面与所述栅极金属的顶面。

3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，还包括：

第一隔离层，包括竖直部分以及与所述竖直部分连接的水平部分，其中，所述竖直部分覆盖所述金属阻挡层在衬底之上的侧壁以及所述盖层的侧壁，所述水平部分位于所述衬底的上方。

4.根据权利要求3所述的晶体管，其特征在于，还包括：

栅极侧墙，覆盖所述第一隔离层的竖直部分以及水平部分。

5.根据权利要求4所述的晶体管，其特征在于，还包括：

第二隔离层，位于所述衬底与所述第一隔离层的水平部分之间。

6.根据权利要求5所述的晶体管，其特征在于，还包括：

轻掺杂源/漏区，形成于所述衬底中，位于所述自对准栅堆叠结构的两端；

源/漏区，形成于所述衬底中，位于所述轻掺杂源/漏区的两端。

7.根据权利要求6所述的晶体管，其特征在于，所述盖层、第一隔离层的材质选自氮化硅；所述栅极侧墙、第二隔离层的材质选自氧化硅。

8.一种晶体管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底；

在所述衬底内形成自对准栅极沟槽；

所述自对准栅极沟槽的表面氧化形成栅介质层；

形成覆盖所述栅介质层的表面的金属阻挡层；

在所述自对准栅极沟槽填充栅极金属，其中，所述栅介质层、金属阻挡层以及栅极金属构成自对准栅堆叠结构。

9.根据权利要求8所述的晶体管的制备方法，其特征在于，形成自对准栅极沟槽之前还包括以下步骤：

在衬底的表面由下自上形成第二隔离层、第一隔离层的水平部分以及牺牲介电质层。

10.根据权利要求9所述的晶体管的制备方法，其特征在于，形成自对准栅极沟槽的步骤包括：

图案化第二隔离层、第一隔离层的水平部分以及牺牲介质层，向下刻蚀露出衬底以形成开口；

在所述开口的侧面形成第一隔离层的竖直部分；

基于第一隔离层的竖直部分，向下刻蚀所述衬底，在所述衬底中形成与所述开口对应的自对准栅极沟槽。

11.根据权利要求10所述的晶体管的制备方法，其特征在于，在所述自对准栅极沟槽内依次形成所述金属阻挡层以及栅极金属，其中，所述自对准栅堆叠结构未填满所述开口。

12.根据权利要求11所述的晶体管的制备方法，其特征在于，在形成自对准栅极沟槽之后，在形成所述金属阻挡层以及栅极金属之前，还包括：形成覆盖开口侧壁和底部的栅介质层。

13.根据权利要求12所述的晶体管的制备方法，其特征在于，在所述开口内填充盖层；去除所述牺牲介质层，使用离子注入工艺在所述自对准栅堆叠结构的两侧形成轻掺杂源/漏区；沉积覆盖所述第一隔离层水平部分和竖直部分的氧化硅层；回刻蚀形成栅极侧墙，并暴露栅极侧墙两侧的轻掺杂源/漏区；在暴露的所述轻掺杂源/漏区内形成源/漏区。