场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管与流程

本申请涉及半导体，特别是涉及一种场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管。

背景技术：

1、ldd(lightly doped drain，轻掺杂漏极)技术是通过在沟道区中靠近漏极的附近设置一个低掺杂的漏区，让该低掺杂的漏区也承受部分电压，从而缓解漏端电场，以及改善热载流子效应；同时，一般采用较高剂量的ldd注入来减小延伸电阻，降低导通电阻ron。

2、然而，采用较高剂量的ldd注入会造成栅极与ldd区的重叠区域较大，band-to-band隧穿电流(即带间隧穿电流)较高，从而使得器件的耐压较低；同时，还会导致器件的栅漏电容cgd和栅源电容cgs较高，进而使得器件的开关频率ft降低。现有技术中虽然提出了一些解决方案，但往往工艺难度大，对器件电性能的调整不够灵活，本领域亟需新的解决方案。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例为解决背景技术中存在的至少一个问题而提供一种场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种场效应晶体管的制备方法，所述方法包括：

3、在衬底上形成第一栅极介质层；

4、形成覆盖在所述第一栅极介质层的上表面的预设区域上的牺牲层，所述第一栅极介质层上还包括未被所述牺牲层覆盖的上表面区域；

5、在所述第一栅极介质层上的未被所述牺牲层覆盖的上表面区域上以及所述牺牲层上形成第二栅极介质层；

6、执行平坦化工艺，直至暴露出所述牺牲层；

7、去除所述牺牲层；

8、在所述第一栅极介质层的上表面的预设区域上以及所述第二栅极介质层上形成栅极；

9、在所述衬底内形成ldd区；其中，所述第二栅极介质层位于所述栅极和至少部分所述ldd区之间。

10、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第二栅极介质层的材料的介电常数大于所述第一栅极介质层的材料的介电常数。

11、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第一栅极介质层的材料包括氧化硅；所述第二栅极介质层的材料包括高k介质材料。

12、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述第二栅极介质层的材料包括以下至少之一：氧化铪、氧化铪硅、氮氧化铪硅、氮氧化铪铝、氮氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝。

13、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，在所述形成ldd区之前，所述方法还包括：执行刻蚀工艺，以使所述栅极、所述第二栅极介质层和所述第一栅极介质层形成在预设位置且满足预设的尺寸要求；

14、所述形成ldd区，包括：以所述栅极、所述第二栅极介质层和所述第一栅极介质层为掩膜对所述衬底进行掺杂，形成延伸至所述第二栅极介质层的下方的所述ldd区。

15、结合本申请的第一方面，在一可选实施方式中，所述牺牲层的材料包括氮化硅。

16、第二方面，本申请实施例还提供了一种场效应晶体管，包括：衬底，位于所述衬底内的源极区、漏极区和沟道区，位于所述衬底内且位于所述源极区和所述沟道区之间和/或所述漏极区和所述沟道区之间的ldd区，位于所述衬底上的栅极介质层，以及位于所述栅极介质层上的栅极；其中，

17、所述栅极介质层包括依次堆叠在所述衬底上的第一栅极介质层和第二栅极介质层；

18、所述第一栅极介质层位于所述栅极和所述沟道区之间且位于所述栅极和至少部分所述ldd区之间；

19、所述第二栅极介质层位于所述栅极和至少部分所述ldd区之间；

20、所述第二栅极介质层的材料的介电常数大于所述第一栅极介质层的材料的介电常数。

21、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第一栅极介质层的材料包括氧化硅；所述第二栅极介质层的材料包括高k介质材料。

22、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第二栅极介质层的材料包括以下至少之一：氧化铪、氧化铪硅、氮氧化铪硅、氮氧化铪铝、氮氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝。

23、结合本申请的第二方面，在一可选实施方式中，所述第二栅极介质层的厚度大于所述第一栅极介质层的厚度。

24、本申请实施例所提供的场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管，通过形成第一栅极介质层和第二栅极介质层，既实现了器件的正常工作，保证了低导通电阻，又提高了器件的开关频率与耐压；更重要的是，解决了工艺难度大的问题，对器件电性能调整的灵活度高。

25、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二栅极介质层的材料的介电常数大于所述第一栅极介质层的材料的介电常数。

3.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述第一栅极介质层的材料包括氧化硅；所述第二栅极介质层的材料包括高k介质材料。

4.根据权利要求3所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述第二栅极介质层的材料包括以下至少之一：氧化铪、氧化铪硅、氮氧化铪硅、氮氧化铪铝、氮氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝。

5.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的场效应晶体管的制备方法，其特征在于，所述牺牲层的材料包括氮化硅。

7.一种场效应晶体管，其特征在于，包括：衬底，位于所述衬底内的源极区、漏极区和沟道区，位于所述衬底内且位于所述源极区和所述沟道区之间和/或所述漏极区和所述沟道区之间的ldd区，位于所述衬底上的栅极介质层，以及位于所述栅极介质层上的栅极；其中，

8.根据权利要求7所述的场效应晶体管，其特征在于，所述第一栅极介质层的材料包括氧化硅；所述第二栅极介质层的材料包括高k介质材料。

9.根据权利要求8所述的场效应晶体管，其特征在于，所述第二栅极介质层的材料包括以下至少之一：氧化铪、氧化铪硅、氮氧化铪硅、氮氧化铪铝、氮氧化铪、二氧化锆、二氧化钛、三氧化二铝。

10.根据权利要求7所述的场效应晶体管，其特征在于，所述第二栅极介质层的厚度大于所述第一栅极介质层的厚度。

技术总结
本申请实施例涉及场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管；其中，制备方法包括：在衬底上形成第一栅极介质层；形成覆盖在第一栅极介质层的上表面的预设区域上的牺牲层，第一栅极介质层上还包括未被牺牲层覆盖的上表面区域；在第一栅极介质层上的未被牺牲层覆盖的上表面区域上以及牺牲层上形成第二栅极介质层；执行平坦化工艺，直至暴露出牺牲层；去除牺牲层；在第一栅极介质层的上表面的预设区域上以及第二栅极介质层上形成栅极；在衬底内形成LDD区；其中，第二栅极介质层位于栅极和至少部分LDD区之间；如此，既实现了器件的正常工作，保证了低导通电阻，又提高了器件的开关频率与耐压；工艺难度小，对器件电性能调整的灵活度高。

技术研发人员：阳平
受保护的技术使用者：绍兴中芯集成电路制造股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13