本發(fā)明屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管及其制造方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體(semiconductor)，指常溫下導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體(conductor)與絕緣體(insulator)之間的材料。半導(dǎo)體有著廣泛的應(yīng)用，如二極管是采用半導(dǎo)體制作的器件,半導(dǎo)體是指一種導(dǎo)電性可受控制，范圍可從絕緣體至導(dǎo)體之間的材料。

半導(dǎo)體集成電路的發(fā)展，對低功耗器件的要求越來越髙，傳統(tǒng)半導(dǎo)體器件的工作原理基本上以擴(kuò)散和漂移為主要的載流子傳輸機(jī)制，因此器件的工作電流較大，這也導(dǎo)致了較大的功耗。隨著半導(dǎo)體器件的尺寸的越來越小，各種泄漏電流變得越來越大，因此目前在半導(dǎo)體器件低功耗方面的器件研究領(lǐng)域主要集中在降低器件的泄漏電流方面。

另外半導(dǎo)體晶體管在工作過程中具有穩(wěn)定性差、制造工藝復(fù)雜、制作成本高及結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題，為了解決半導(dǎo)體晶體管中存在的問題，現(xiàn)設(shè)計一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管及其制造方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管及其制造方法，解決了雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的功耗高、制作工藝復(fù)雜和成本高的問題。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管，包括襯底和位于所述襯底上的第一柵電極；

所述第一柵電極的兩側(cè)設(shè)置有陷阱區(qū)，所述陷阱區(qū)和第一柵電極上設(shè)置有第一柵極絕緣層，所述第一柵極絕緣層上設(shè)置有氧化層，所述氧化層的兩側(cè)分別設(shè)置有漏電極和源電極，所述氧化層上設(shè)置有半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層上設(shè)置有第二柵極絕緣層，所述第二柵極絕緣層上設(shè)置有第二柵電極；

所述第一柵極絕緣層、漏電極、源電極及第二柵電極上方覆蓋有絕緣層，所述絕緣層上對應(yīng)第一柵極絕緣層、漏電極、源電極及第二柵電極的位置處分別開有第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔和第四連接孔；

所述第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔和第四連接孔的內(nèi)壁分別設(shè)置有金屬導(dǎo)電層。

進(jìn)一步地，所述第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔和第四連接孔的尺寸相同，且截面形狀為圓形或矩形。

進(jìn)一步地，所述第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔和第四連接孔的截面尺寸分別小于第一柵極絕緣層、漏電極、源電極及第二柵電極的尺寸。

進(jìn)一步地，所述金屬導(dǎo)電層的厚度小于等于連接孔尺寸的二分之一。

一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的制作方法，包括以下步驟:

步驟s1：選取襯底，在襯底的上方形成第一柵電極，通過蝕刻的方法去除襯底表面上的氧化層薄膜；

步驟s2：通過光刻技術(shù)在第一柵電極的一側(cè)確定陷阱區(qū)的位置，并形成陷阱區(qū)；

步驟s3：在陷阱區(qū)和第一柵電極的上方通過沉積方法形成第一柵極絕緣層；

步驟s4：在第一柵極絕緣層上通過沉積方法形成氧化層，并對氧化層進(jìn)行蝕刻；

步驟s5：在氧化層的兩側(cè)形成漏電極和源電極；

步驟s6：在氧化層的上方形成半導(dǎo)體層，所述半導(dǎo)體層的上方形成第二柵極絕緣層，所述第二柵極絕緣層的上方形成第二柵電極；

步驟s7：在第一柵極絕緣層、漏電極、源電極及第二柵電極上方覆蓋有絕緣層；

步驟s8：所述漏電極、源電極、第一柵電極以及第二柵電極上方的絕緣層上分別開有第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔和第四連接孔，所述連接孔內(nèi)設(shè)置有金屬導(dǎo)電層。

進(jìn)一步地，所述氧化層的兩側(cè)的漏電極和源電極不接觸。

進(jìn)一步地，所述第一柵極絕緣層和第二柵極絕緣層均采用氧化鋁薄膜。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過對雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計，使得通過半導(dǎo)體晶體管的電流減小，具有功耗低的特點(diǎn)，同時與傳統(tǒng)的mos管具有很好的兼容特性；通過將兩柵電極分別設(shè)置在不同的層面，且源電極、柵電極、漏電極間的重疊部分較少，提高半導(dǎo)體的響應(yīng)速度；通過在源電極、柵電極和漏電極上方的絕緣層上開有連接孔，且通過連接孔與外界電路連接，該半導(dǎo)體晶體管具有制造方便、結(jié)構(gòu)簡單和成本低的特點(diǎn)，大大降低具有雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的制作工藝過程和復(fù)雜程度，在未來具有重要的意義。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的制作方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1所示，本發(fā)明為一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管，包括襯底1，設(shè)置在襯底1上方的第一柵電極2，第一柵電極2的兩側(cè)設(shè)置有陷阱區(qū)3，陷阱區(qū)3和第一柵電極2的上方設(shè)置有第一柵極絕緣層4，第一柵極絕緣層4的上端設(shè)置有氧化層5，氧化層5的兩側(cè)設(shè)置有漏電極6和源電極7，在氧化層5上設(shè)置有半導(dǎo)體層8，半導(dǎo)體層8上設(shè)置有第二柵極絕緣層9，第二柵極絕緣層9上設(shè)置有第二柵電極10；

第一柵極絕緣層4、漏電極6、源電極7及第二柵電極10上方覆蓋有絕緣層11，絕緣層11為水平結(jié)構(gòu)，在絕緣層11上分別開有第一連接孔121、第二連接孔122、第三連接孔123和第四連接孔124，第一連接孔121、第二連接孔122、第三連接孔123和第四連接孔124的下端分別與第一柵極絕緣層4、漏電極6、源電極7及第二柵電極10連接，第一連接孔121、第二連接孔122、第三連接孔123和第四連接孔124的截面為圓形或矩形結(jié)構(gòu)，且連接孔的截面大小均小于相應(yīng)的電極的尺寸大??；

第一連接孔121、第二連接孔122、第三連接孔123和第四連接孔124的內(nèi)壁分別設(shè)置有金屬導(dǎo)電層13，金屬導(dǎo)電層13的厚度小于等于連接孔的尺寸的二分之一，通過將連接線分別與金屬導(dǎo)電層13連接，使得半導(dǎo)體晶體管的電極分別與外界的線路連接。

如圖2所示，一種雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的制作方法，包括以下步驟：

步驟s1：選取n型或p型襯底1，在襯底1的上方形成第一柵電極2，通過蝕刻的方法去除襯底1表面上的氧化層薄膜；

步驟s2：通過光刻技術(shù)在第一柵電極2一側(cè)確定陷阱區(qū)3的位置，并形成陷阱區(qū)3，通過控制陷阱區(qū)3的濃度，改變陷阱區(qū)3的特性；

步驟s3：在陷阱區(qū)3和第一柵電極2的上方通過沉積方法形成第一柵極絕緣層4；

步驟s4：在第一柵極絕緣層4上通過沉積方法形成氧化層5，對氧化層5進(jìn)行蝕刻，使得氧化層5局部覆蓋第一柵極絕緣層4；

步驟s5：在氧化層5的兩側(cè)形成漏電極6和源電極7，保證漏電極6與源電極7不接觸；

步驟s6：在氧化層5的上方形成半導(dǎo)體層8，半導(dǎo)體層8的上方形成第二柵極絕緣層9，第二柵極絕緣層9的上方形成第二柵電極10；

步驟s7：在第一柵極絕緣層4、漏電極6、源電極7及第二柵電極10上方覆蓋有絕緣層11；

步驟s8：漏電極6、源電極7、第一柵電極2以及第二柵電極10上方的絕緣層11上分別開有第一連接孔121、第二連接孔122、第三連接孔123和第四連接孔124，連接孔內(nèi)設(shè)置有金屬導(dǎo)電層13。

本發(fā)明通過對雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管結(jié)構(gòu)的合理化設(shè)計，使得通過半導(dǎo)體晶體管的電流減小，具有功耗低的特點(diǎn)，同時與傳統(tǒng)的mos管具有很好的兼容特性；通過將兩柵電極分別設(shè)置在不同的層面，且源電極、柵電極、漏電極間的重疊部分較少，提高半導(dǎo)體的響應(yīng)速度；通過在源電極、柵電極和漏電極上方的絕緣層上開有連接孔，且通過連接孔與外界電路連接，該半導(dǎo)體晶體管具有制造方便、結(jié)構(gòu)簡單和成本低的特點(diǎn)，大大降低具有雙柵電極的半導(dǎo)體晶體管的制作工藝過程和復(fù)雜程度，在未來具有重要的意義。

以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明的構(gòu)思所作的舉例和說明，所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的構(gòu)思或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。