[发明专利]深耗尽沟道场效应晶体管及其制备方法

摘要

本发明提供了一种深耗尽沟道场效应晶体管及其制备方法，将传统深耗尽沟道场效应晶体管形成在衬底中的沟道区改为设置于衬底上的垂直型结构，并优化了深耗尽沟道场效应晶体管的结构，在降低器件功耗，解决FET阈值电压变异的同时，可增大FET沟道内的电流密度，提高半导体的响应速度，提升半导体器件性能，且由于沟道区垂直型结构的设计，因此，不需要制作传统深耗尽沟道场效应晶体管中的穿通阻止区和屏蔽区，进而简化了工艺步骤并节省了成本。

主权项

一种深耗尽沟道场效应晶体管的制备方法，包括：提供半导体衬底，并在所述半导体衬底上依次沉积绝缘层及离子注入阻挡层；刻蚀所述绝缘层及离子注入阻挡层以形成一暴露所述半导体衬底表面的凹槽；在所述凹槽内外延生长第一半导体层，所述第一半导体层的厚度小于所述凹槽的深度；在所述第一半导体层表面及离子注入阻挡层表面沉积刻蚀阻挡层，并执行化学机械研磨，以暴露所述离子注入阻挡层表面；执行第一次离子注入，以对所述第一半导体层掺杂；刻蚀去除所述离子注入阻挡层，对所述第一半导体层和所述第一半导体层两侧的半导体衬底执行第二次离子注入并退火，以在所述第一半导体层顶部形成一个轻掺杂漏区，在第一半导体层两侧的半导体衬底及第一半导体层中形成两个轻掺杂源区；在所述第一半导体层侧壁外延生长未掺杂或轻微掺杂的第二半导体层；在所述第二半导体层表面沉积氧化物形成氧化层；沉积多晶硅层以覆盖所述绝缘层表面、氧化层表面及刻蚀阻挡层表面，并执行干法刻蚀，以暴露所述绝缘层、氧化层及刻蚀阻挡层表面，并以刻蚀后所述氧化层侧壁表面的剩余多晶硅层作为栅极；刻蚀去除暴露的绝缘层、氧化层及刻蚀阻挡层，执行第三次离子注入以在所述半导体衬底形成两个包括所述轻掺杂源区的源区及在所述第一半导体层和第二半导体层顶部形成一个漏区，并以刻蚀剩余的所述绝缘层作为栅极与源区之间的绝缘层，以刻蚀后剩余的氧化层作为栅氧化层，以第一半导体层顶端漏区部分之下的所述第一半导体层作为阈值电压调节区，以所述第二半导体层顶端漏区部分之下的所述第二半导体层作为未掺杂或轻微掺杂区。