302 (如圖4、5所示)；
[0076]覆蓋所述開口 302底部和側(cè)壁的柵介質(zhì)層307 ；
[0077]覆蓋所述柵介質(zhì)層307的柵電極層308 ；
[0078]分別位于所述柵介質(zhì)層307、柵電極層308兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底300內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)。
[0079]其中，所述半導(dǎo)體襯底300為硅襯底或絕緣體上硅襯底。
[0080]所述開口 302用于后續(xù)覆蓋柵介質(zhì)層307形成柵極，以增加MOS管溝道區(qū)的長度。所述待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底300內(nèi)可形成一個(gè)或多個(gè)開口 302。例如，圖5所示在待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底300內(nèi)形成多個(gè)橫向(平行于溝道區(qū)長度方向)依次排列的開口302，或者如圖10所示在待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底300內(nèi)形成多個(gè)沿縱向(垂直于溝道區(qū)長度方向)和橫向排布的開口，構(gòu)成陣列圖形。
[0081]本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括:位于所述半導(dǎo)體襯底300內(nèi)的淺溝槽304 (如圖4、5所示)，所述開口 302的深度與所述淺溝槽304的深度相同，兩者可以再同一步驟中形成。其中，所述淺溝槽304內(nèi)填充有絕緣材料，形成淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)305。
[0082]需要說明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述開口 302的深度與所述淺溝槽304的深度也可以不相同，兩者也可以分別在不同的步驟中形成。
[0083]所述柵介質(zhì)層307覆蓋多個(gè)開口 302的底部和側(cè)壁，用于隔離柵電極層308和半導(dǎo)體襯底300，其可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)，所述柵介質(zhì)層307的材料為氧化硅或高K介質(zhì)。本發(fā)明的實(shí)施例中，為進(jìn)一步增加后續(xù)形成的MOS管的溝道區(qū)長度，所述柵介質(zhì)層307覆蓋多個(gè)開口 302 (例如圖5或圖10所不)的底部和側(cè)壁，還覆蓋部分與所述開口 302相鄰的半導(dǎo)體襯底300表面。
[0084]所述柵電極層308用于形成MOS管的柵極，所述柵電極層308的材料為多晶硅或金屬。所述柵電極層308也可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0085]本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括:位于所述半導(dǎo)體襯底300內(nèi)的阱區(qū)(未圖示)，所述開口 302暴露出所述阱區(qū)。所述柵電極層308和阱區(qū)之間構(gòu)成電容，因此，形成的MOS管可以用作電容器。
[0086]本發(fā)明的實(shí)施例中，還包括:位于所述柵介質(zhì)層307、柵電極層308的側(cè)壁的側(cè)墻(spacer)310o所述側(cè)墻310可以為單層或多層堆疊結(jié)構(gòu)，其材料為氮化硅、氮氧化硅、氮化鈦中的一種或多種。
[0087]所述源區(qū)和漏區(qū)包括:位于所述柵介質(zhì)層307、柵電極層308兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底300內(nèi)的輕摻雜源/漏區(qū)309 ;位于所述側(cè)墻310兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底300內(nèi)的重?fù)诫s源/漏區(qū)311。所述輕摻雜源/漏區(qū)309和重?fù)诫s源/漏區(qū)311共同構(gòu)成MOS管的源/漏區(qū)。
[0088]本發(fā)明的實(shí)施例中，所述MOS管還包括:覆蓋所述源區(qū)和漏區(qū)表面的金屬硅化物層312 ;位于所述金屬娃化物層312表面的導(dǎo)電插塞(未圖不)。其中，所述金屬娃化物層312用于降低后續(xù)所述導(dǎo)電插塞(未圖示)和源/漏區(qū)、以及導(dǎo)電插塞和柵電極層308之間的接觸電阻。上述導(dǎo)電插塞則是用于后續(xù)實(shí)現(xiàn)MOS管與互連層之間的電連接。更多關(guān)于MOS管的相關(guān)描述，請(qǐng)參考前文所述。
[0089]綜上，由于在待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成開口，后續(xù)形成的柵介質(zhì)層、柵電極層覆蓋所述開口的底部和側(cè)壁。因此，形成的MOS管的溝道區(qū)長度增加，可有效提高M(jìn)OS管的性能。
[0090]進(jìn)一步的，還包括:形成位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的淺溝槽，所述開口和所述淺溝槽在同一工藝步驟中形成，可有效節(jié)省工藝步驟，降低制造成本。
[0091]進(jìn)一步的，在形成開口前，形成位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的阱區(qū)。當(dāng)形成的所述MOS管用作充當(dāng)電容器時(shí)，由于柵電極層和阱區(qū)之間的相對(duì)面積增加，可以有效增加其電容。
[0092]所述MOS管的柵介質(zhì)層、部分柵電極層位于半導(dǎo)體襯底的開口內(nèi)，其溝道區(qū)長度有效增加，從而可達(dá)到提高M(jìn)OS管的性能的目的。
[0093]進(jìn)一步的，所述柵介質(zhì)層覆蓋多個(gè)開口的底部和側(cè)壁，也就是說，對(duì)于同一 MOS管而言，其柵介質(zhì)層、部分柵電極層位于半導(dǎo)體襯底的多個(gè)開口內(nèi)，有利于進(jìn)一步增加該MOS管的溝道區(qū)長度有效增加，提高其性能。
[0094]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種MOS管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成開口； 形成覆蓋所述開口底部和側(cè)壁的柵介質(zhì)層； 形成覆蓋所述柵介質(zhì)層的柵電極層； 形成分別位于所述柵介質(zhì)層、柵電極層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)。
2.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層覆蓋多個(gè)開口的底部和側(cè)壁。
3.如權(quán)利要求2所述的MOS管的形成方法，其特征在于，所述多個(gè)開口沿橫向依次排列。
4.如權(quán)利要求2所述的MOS管的形成方法，其特征在于，所述多個(gè)開口沿縱向和橫向排布，構(gòu)成陣列圖形。
5.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，還包括:在形成開口前，形成位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的阱區(qū)。
6.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，還包括:形成位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的淺溝槽，所述開口和所述淺溝槽在同一工藝步驟中形成。
7.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，所述柵介質(zhì)層的材料為氧化硅或高K介質(zhì)；所述柵電極層的材料為多晶硅或金屬。
8.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，還包括:以所述柵電極層為掩膜，在其兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成輕摻雜區(qū)。
9.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，還包括:形成位于柵介質(zhì)層、柵電極層側(cè)壁，并位于所述半導(dǎo)體襯底表面的側(cè)墻，所述源區(qū)和漏區(qū)以所述側(cè)墻為掩膜形成。
10.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，還包括:形成覆蓋所述源區(qū)和漏區(qū)表面的金屬娃化物層；形成位于所述金屬娃化物層表面的導(dǎo)電插塞。
11.如權(quán)利要求1所述的MOS管的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底或絕緣體上娃。
12.—種MOS管，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底； 位于部分半導(dǎo)體襯底內(nèi)的開口； 覆蓋所述開口底部和側(cè)壁的柵介質(zhì)層； 覆蓋所述柵介質(zhì)層的柵電極層； 分別位于所述柵介質(zhì)層、柵電極層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)。
13.如權(quán)利要求12所述的MOS管，其特征在于，所述柵介質(zhì)層覆蓋多個(gè)開口的底部和側(cè)壁。
14.如權(quán)利要求12所述的MOS管，其特征在于，還包括:位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的阱區(qū)，所述開口暴露出所述阱區(qū)。
15.如權(quán)利要求12所述的MOS管，其特征在于，還包括:位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的淺溝槽，所述開口的深度與所述淺溝槽的深度相同。
16.如權(quán)利要求12所述的MOS管，其特征在于，還包括:覆蓋所述源區(qū)和漏區(qū)表面的金屬娃化物層；位于所述金屬娃化物層表面的導(dǎo)電插塞。
【專利摘要】一種MOS管及其形成方法。其中，所述MOS管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在待形成柵極的部分半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成開口；形成覆蓋所述開口底部和側(cè)壁的柵介質(zhì)層；形成覆蓋所述柵介質(zhì)層的柵電極層；形成分別位于所述柵介質(zhì)層、柵電極層兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和漏區(qū)。形成的MOS管的溝道區(qū)長度增加，可有效提高M(jìn)OS管的性能。并且，當(dāng)MOS管用作電容器時(shí)，可有效增加其電容。
【IPC分類】H01L29-78, H01L21-336
【公開號(hào)】CN104752502
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310746415
【發(fā)明人】程勇, 蒲賢勇, 汪銘, 馬千成
【申請(qǐng)人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月30日