本申請實施例涉及半導體，尤其涉及一種薄膜晶體管和薄膜晶體管的制備方法。

背景技術：

1、動態隨機存儲器(dram)是業界應用最為廣泛的隨機存儲器，其主流的結構為晶體管+電容結合的方式即1t+1c，氧化半導體igzo以其出色的關態電流，導致2t0c技術的興起，但是igzo相對開態遷移率相對較低，僅為3～15cm2/vs，導通(驅動)電流低。

技術實現思路

1、本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

2、為此，本發明的第一方面提供了一種薄膜晶體管。

3、本發明的第二方面提供了一種薄膜晶體管的制備方法。

4、有鑒于此，根據本申請實施例的第一方面提出了一種薄膜晶體管，包括：

5、襯底層、源極、漏極、柵極、有源層和柵極隔離層；

6、其中，所述柵極隔離層設置在所述襯底層上，所述有源層設置在所述柵極隔離層上，所述源極和所述漏極布置在所述有源層上，所述源極和所述漏極之間形成有第一溝槽；

7、其中，所述襯底層上形成有第二溝槽，至少部分所述柵極設置在所述第二溝槽內，所述柵極連接于所述柵極隔離層背離于所述有源層的一側。

8、在一種可行的實施方式中，所述柵極包括：

9、埋柵，所述埋柵設置在所述第二溝槽內，連接于所述柵極隔離層；

10、引出極，所述引出極連接于所述埋柵，設置在所述襯底層上。

11、根據本申請實施例的第二方面提出了一種薄膜晶體管的制備方法，用于制備如上述任一技術方案所述的薄膜晶體管，所述制備方法包括：

12、提供襯底，在襯底形成第一隔離層；

13、對所述第一隔離層進行刻蝕，以形成第二溝槽；

14、通過所述第二溝槽制備所述柵極；

15、在所述柵極上制備柵極隔離層和有源層；

16、在所述有源層上形成金屬層；

17、對所述金屬層進行刻蝕形成所述第一溝槽，以獲取間隔布置的所述源極和所述漏極。

18、在一種可行的實施方式中，所述對所述第一隔離層進行刻蝕，以形成第二溝槽的步驟包括：

19、在所述第一隔離層上依次形成第一非晶硅層、第二隔離層和第二非晶硅層；

20、對所述第二非晶硅層進行刻蝕，形成第一基礎結構；

21、在所述第一基礎結構形成第一側墻，并去除所述第一基礎結構和部分第一側墻，保留部分所述第一側墻；

22、以所述第一側墻為掩膜，形成所述第二溝槽。

23、在一種可行的實施方式中，所述以所述第一側墻為掩膜，形成所述第二溝槽的步驟包括：

24、以所述第一側墻為掩膜，刻蝕所述第二隔離層和所述第一非晶硅層；去除所述第一側墻、剩余的所述第二隔離層；

25、在剩余的第一非晶硅層周側填充第三隔離層；

26、去除剩余的第一非晶硅層，以在所述第三隔離層上形成所述第二溝槽。

27、在一種可行的實施方式中，所述通過所述第二溝槽制備所述柵極的步驟包括：

28、在所述第二溝槽內形成埋柵；

29、在所述襯底上形成引出極，所述引出極連接于所述埋柵。

30、在一種可行的實施方式中，對所述金屬層進行刻蝕形成所述第一溝槽，以獲取間隔布置的所述源極和所述漏極的步驟包括：

31、在所述金屬層的周側填充第四隔離層；

32、在所述第四隔離層上依次形成第三非晶硅層、第五隔離層和第四非晶硅層；

33、對所述第四非晶硅層進行刻蝕，形成第二基礎結構；

34、在所述第二基礎結構形成第二側墻，并去除所述第二基礎結構和部分第二側墻，保留部分所述第二側墻；

35、以所述第二側墻為掩膜，形成所述第一溝槽。

36、在一種可行的實施方式中，所述以所述第二側墻為掩膜，形成所述第一溝槽的步驟包括：

37、以所述第二側墻為掩膜，刻蝕所述第五隔離層和所述第三非晶硅層；去除所述第二側墻、剩余的所述第五隔離層；

38、在剩余的第三非晶硅層周側填充第六隔離層；

39、去除剩余的第三非晶硅層，以形成刻蝕溝槽；

40、基于所述刻蝕溝槽對所述金屬層進行刻蝕，以獲取間隔布置的所述源極和所述漏極。

41、在一種可行的實施方式中，獲取間隔布置的所述源極和所述漏極的步驟包括：

42、在所述金屬層上形成第七隔離層；

43、對所述第七隔離層進行刻蝕，以暴漏所述源極和所述漏極，在所述源極和所述漏極之間形成所述第一溝槽。

44、在一種可行的實施方式中，

45、制備第一隔離層、第二隔離層、第三隔離層、第四隔離層、第五隔離層、第六隔離層和第七隔離層的材料包括：sio2、sin、sino和sico中的至少一種；和/或

46、制備所述柵極隔離層的材料包括：al2o3、hfo2、hfalo和hfzro中的至少一種；

47、制備所述金屬層的材料包括：w、ta、mo、tin、tan、au和pt中的至少一種；

48、制備所述有源層的材料包括igzo、si、sige、ge、gan、gaas和inp中的至少一種。

49、相比現有技術，本發明至少包括以下有益效果：

50、本申請實施例提供的薄膜晶體管包括了襯底層、源極、漏極、柵極、有源層和柵極隔離層，襯底層上形成有第二溝槽，至少部分柵極設置在第二溝槽內，柵極連接于柵極隔離層背離于有源層的一側，基于此通過本申請實施例提供的薄膜晶體管有效縮短溝道并形成溝槽狀的柵極，窄溝槽三維溝道器件，從而在不增加器件水平面積(foot?print)前提下提高器件開態電流密度，提高導通電流與存儲密度。

技術特征：

1.一種薄膜晶體管，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的薄膜晶體管，其特征在于，所述柵極包括：

3.一種薄膜晶體管的制備方法，其特征在于，用于制備如權利要求1或2所述的薄膜晶體管，所述制備方法包括：

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述對所述第一隔離層進行刻蝕，以形成第二溝槽的步驟包括：

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述以所述第一側墻為掩膜，形成所述第二溝槽的步驟包括：

6.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述通過所述第二溝槽制備所述柵極的步驟包括：

7.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，對所述金屬層進行刻蝕形成所述第一溝槽，以獲取間隔布置的所述源極和所述漏極的步驟包括：

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述以所述第二側墻為掩膜，形成所述第一溝槽的步驟包括：

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，獲取間隔布置的所述源極和所述漏極的步驟包括：

10.根據權利要求3至9中任一項所述的制備方法，其特征在于，

技術總結
本申請實施例公開了一種薄膜晶體管和薄膜晶體管的制備方法，薄膜晶體管包括了襯底層、源極、漏極、柵極、有源層和柵極隔離層，襯底層上形成有第二溝槽，至少部分柵極設置在第二溝槽內，柵極連接于柵極隔離層背離于有源層的一側，基于此通過本申請實施例提供的薄膜晶體管有效縮短溝道并形成溝槽狀的柵極，窄溝槽三維溝道器件，從而在不增加器件水平面積(foot?Print)前提下提高器件開態電流密度，提高導通電流與存儲密度。

技術研發人員：李俊杰,楊超然,許高博,周娜,張琛琛,高建峰,楊濤,李俊峰,羅軍,陳睿
受保護的技術使用者：中國科學院微電子研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24