[发明专利]一种无结场效应晶体管及其制备方法

摘要

一种结合垂直沟道和无结结构的环栅场效应晶体管，包括一个垂直方向的环状半导体沟道(4)，一个环状栅电极(6)，一个环状栅介质层(5)，一个源区(2)，一个漏区(3)，一个半导体衬底(1)；其中，源区(2)位于垂直沟道(4)的底部，与衬底(1)相接，漏区(3)位于垂直沟道(4)的顶部，栅介质层(5)和栅电极(6)呈环状围绕住垂直沟道(4)；源区(2)和漏区(3)与沟道(4)采用相同类型和浓度的杂质掺杂。本发明所述的晶体管利用源漏沟道相同掺杂极大地降低了热预算消除了杂质扩散和突变结的形成问题、简化了工艺要求，并利用垂直沟道、环形栅结构突破了集成加工光刻极限限制，提高了集成度。

主权项

一种环栅场效应晶体管的制备方法，该环栅场效应晶体管包括一个垂直方向的环状半导体沟道，一个环状栅电极，一个环状栅介质层，一个源区，一个漏区，一个半导体衬底；其中，源区位于垂直沟道的底部，与衬底相接，漏区位于垂直沟道的顶部，栅介质层和栅电极呈环状围绕住垂直沟道；源区和漏区与沟道采用相同类型和浓度的杂质掺杂，制备包括以下步骤：(1)在半导体衬底上通过半导体线条应力限制氢化或氧化工艺获取垂直纳米线；(2)对纳米线进行杂质注入；(3)衬底上高密度等离子体淀积第一介质层，厚度等于源区设计长度；(4)在纳米线上淀积High‑K栅介质与金属栅组合，并形成栅电极引线；(5)沉积第二介质层至将栅电极覆盖，此时沉积的介质厚度对应于场效应晶体管器件的设计栅长；(6)选择性腐蚀High‑K栅介质及栅电极层至漏极纳米线漏出；(7)最后进入常规CMOS后道工序，包括淀积钝化层、开接触孔以及金属化，即可制得所述的场效应晶体管。