具有减小的栅极边缘区域的场效应晶体管及其制造方法与流程

本公开整体涉及半导体器件领域，并且具体地涉及具有减小的栅极边缘区域的场效应晶体管及其制造方法。

背景技术：

1、现有技术的高压场效应晶体管经常遭受表面击穿电压。此类晶体管通常具有复杂的延伸低掺杂漏极(ldd)结构，以便以过程复杂性和增加的成本为代价来改善表面击穿特性。

技术实现思路

1、根据本公开的一个方面，提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，其中该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管中的每一者包括：半导体有源区，该半导体有源区包括沿着第一水平方向布置的源极区、沟道区和漏极区；栅极电介质，该栅极电介质接触该沟道区的顶表面；栅极电极，该栅极电极上覆该栅极电介质并且包括半导体栅极电极部分和栅极硅化物区；和电介质栅极间隔物，该电介质栅极间隔物侧向围绕该栅极电极；和浅沟槽隔离结构，该浅沟槽隔离结构侧向围绕该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管两者的该半导体有源区中的每个半导体有源区，其中该浅沟槽隔离结构包括沿着该第一水平方向侧向间隔开的两个通孔腔；并且该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管的该电介质栅极间隔物包含向下突出部分，该向下突出部分填充该浅沟槽隔离结构中的该两个通孔腔。

2、根据本公开的另一方面，提供了一种半导体结构，该半导体结构包括：第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，其中该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管中的每一者包括：半导体有源区，该半导体有源区包括沿着第一水平方向布置的源极区、沟道区和漏极区；栅极电介质，该栅极电介质接触该沟道区的顶表面；栅极电极，该栅极电极上覆该栅极电介质并且包括半导体栅极电极部分和栅极硅化物区；和电介质栅极间隔物对，该电介质栅极间隔物对位于该栅极电极的相对侧面上；和浅沟槽隔离结构，该浅沟槽隔离结构侧向围绕该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管两者的该半导体有源区中的每个半导体有源区，其中该电介质栅极间隔物对中的每个电介质栅极间隔物包括：有源区上栅极间隔物部分，该有源区上栅极间隔物部分上覆该半导体有源区；和有源区间栅极间隔物部分，该有源区间栅极间隔物部分上覆该浅沟槽隔离结构的部分并且包括阶梯式侧壁。

3、根据本公开的又一方面，提供了一种形成半导体器件的方法，该方法包括：在半导体衬底的具有第一导电类型的掺杂的上部区中形成浅沟槽隔离结构，其中该浅沟槽隔离结构侧向围绕作为该半导体衬底的经图案化部分的多个半导体有源区；在该多个半导体有源区上方形成包括多个栅极电介质和栅极电极条的竖直堆叠的栅极条，其中该栅极条作为单个连续结构在该多个半导体有源区中的每个半导体有源区上方连续延伸并且覆盖该浅沟槽隔离结构的电极间区；通过在形成该栅极条之后将第二导电类型的掺杂剂注入到该多个半导体有源区的未被该栅极条掩蔽的表面部分中来形成源极/漏极扩展区；通过将该第二导电类型的附加掺杂剂注入到该多个半导体有源区的部分中而不将该第二导电类型的该附加掺杂剂注入到该浅沟槽隔离结构的该电极间区中来形成深源极/漏极区；以及通过在形成该源极/漏极扩展区之后以及在形成该深源极/漏极区之前或之后移除该栅极条的上覆该浅沟槽隔离结构的该电极间区的部分来将该栅极条划分为该栅极堆叠。

4、根据本公开的一个方面，一种半导体结构包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管以及浅沟槽隔离结构。该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管中的每一者包括：半导体有源区，该半导体有源区包括沿着第一水平方向布置的源极区、沟道区和漏极区；栅极电介质，该栅极电介质接触该沟道区的顶表面；栅极电极，该栅极电极上覆该栅极电介质；和电介质栅极间隔物，该电介质栅极间隔物侧向围绕该栅极电极。该浅沟槽隔离结构侧向围绕该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管两者的该半导体有源区中的每个半导体有源区。该浅沟槽隔离结构具有介于沿该第一水平方向延伸并且位于该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管的该栅极电极之间的栅极间区中的两个通孔腔之间的平坦顶表面，并且该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管的该电介质栅极间隔物包含向下突出部分，该向下突出部分填充该浅沟槽隔离结构中的该两个通孔腔。

5、根据本公开的另一方面，一种场效应晶体管包括：半导体有源区，该半导体有源区包括沿着第一水平方向布置的源极区、沟道区和漏极区；栅极电介质，该栅极电介质接触该沟道区的顶表面；栅极电极，该栅极电极具有上覆该栅极电介质的四个侧面；电介质栅极间隔物，该电介质栅极间隔物在该四个侧面上侧向围绕该栅极电极；和电介质偏移间隔物，该电介质偏移间隔物仅位于该栅极电极的沿垂直于该第一水平方向的第二水平方向延伸的两个侧面上。该栅极电介质间隔物在该栅极电极的沿该第二水平方向延伸的该两个侧面上物理地接触该电介质偏移间隔物，并且该栅极电介质间隔物物理地接触该栅极电极的沿该第一水平方向延伸的另外两个侧面。

6、根据本公开的另一方面，一种形成半导体器件的方法包括：在半导体衬底的具有第一导电类型的掺杂的上部区中形成浅沟槽隔离结构，其中该浅沟槽隔离结构侧向围绕作为该半导体衬底的经图案化部分的多个半导体有源区，具有平行于第一水平方向的纵向边缘，并且沿着垂直于该第一水平方向的第二水平方向侧向间隔开；在该多个半导体有源区上方形成包括多个栅极电介质和栅极电极条的竖直堆叠的栅极条，其中该栅极条作为单个连续结构在该多个半导体有源区中的每个半导体有源区上方以及在该浅沟槽隔离结构的位于该多个半导体有源区之间的部分上方连续延伸；通过在形成该栅极条之后将第二导电类型的掺杂剂注入到该多个半导体有源区的未被该栅极条掩蔽的表面部分中来形成源极/漏极扩展区；以及通过在形成该源极/漏极扩展区之后移除该栅极条的位于该浅沟槽隔离结构的区域内的部分来将该栅极条划分为该栅极堆叠。

7、根据本公开的又一方面，一种半导体结构包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管以及浅沟槽隔离结构。该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管中的每一者包括：半导体有源区，该半导体有源区包括沿着第一水平方向布置的源极区、沟道区和漏极区；栅极电介质，该栅极电介质接触该沟道区的顶表面；栅极电极，该栅极电极上覆该栅极电介质；和电介质栅极间隔物对，该电介质栅极间隔物对位于该栅极电极的相对侧面上。该浅沟槽隔离结构侧向围绕该第一场效应晶体管和该第二场效应晶体管两者的该半导体有源区中的每个半导体有源区。该电介质栅极间隔物对中的每个电介质栅极间隔物包括：有源区上栅极间隔物部分，该有源区上栅极间隔物部分上覆该半导体有源区并且包括垂直于该第一水平方向的直内侧壁；和有源区间栅极间隔物部分，该有源区间栅极间隔物部分上覆该浅沟槽隔离结构的部分并且包括阶梯式侧壁，该阶梯式侧壁包括邻接到相应直内侧壁对的下部直侧壁段、从该下部直侧壁段侧向偏移的上部直侧壁段以及邻接到该下部直侧壁段的顶部边缘且邻接到该上部直侧壁段的底部边缘的连接表面。

8、根据本公开的再一方面，提供了一种形成半导体器件的方法，该方法包括：在半导体衬底的具有第一导电类型的掺杂的上部区中形成浅沟槽隔离结构，其中该浅沟槽隔离结构侧向围绕作为该半导体衬底的经图案化部分的多个半导体有源区，具有平行于第一水平方向的纵向边缘，并且沿着垂直于该第一水平方向的第二水平方向侧向间隔开；在该多个半导体有源区上方形成栅极条，其中该栅极条包括多个栅极电介质和栅极电极条；在该栅极条周围形成电介质栅极间隔物；通过将与该第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂剂注入到该多个半导体有源区的未被该栅极条和该电介质栅极间隔物掩蔽的部分中来形成深源极/漏极区；以及在形成该深源极/漏极区之后，将该栅极电极条划分为多个栅极电极，该多个栅极电极沿着该第二水平方向侧向间隔开并且上覆该多个半导体有源区中的相应一个半导体有源区。