双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管及其制造方法

摘要

本发明涉及双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管及其制造方法，本发明所述器件具有能够使晶体管源漏两侧同时发生隧穿效应的双侧折叠栅和能够实现源漏互换双向导通的左右对称的结构特征，双侧折叠栅对单晶硅薄膜两侧垂直部分形成三面包裹，因此具有较强的栅控能力，可实现低亚阈值摆幅特性；具有能够阻止源漏掺杂区的多数载流子流过晶体管的势垒调节栅结构特征。对比于普通MOSFETs型器件，利用隧穿效应实现更优秀的开关特性；对比于普通的隧穿场效应晶体管，本发明具有普通的隧穿场效应晶体管所不具备的源漏对称可互换的双向开关特性，因此适合推广应用。

说明书

技术领域

本发明涉及超大规模集成电路制造领域，具体涉及适用于低功耗集成电路制造的具有低泄漏电流的双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管及其制造方法。

背景技术

集成电路的基本单元MOSFETs根据摩尔定律的要求，尺寸会变得越来越小，随之而来的不仅仅是在制造工艺上的难度加深，各种不良效应也越发的凸显。如今集成电路设计所采用的MOSFETs型器件由于其工作时自身产生电流的物理机制的限制，其亚阈值摆幅不能低于60mV/dec。而普通隧穿场效应晶体管作为开关型器件使用时，利用载流子在半导体能带之间发生隧穿效应作为电流的导通机制，其亚阈值摆幅要明显优于MOSFETs型器件的60mv/dec极限。然而，普通隧穿场效应晶体管源区和漏区采用不同导电类型的杂质，这种非对称结构特征导致其无法在功能上完全取代具有对称结构特征的MOSFETs型器件。以N型隧穿场效应晶体管为例，如果将其源极和漏极互换，即漏极为低电位，源极为高电位，则隧穿场效应晶体管将始终处于导通状态，导通电流的大小不再能够依靠栅电极而得到良好控制和调节，这使得整个隧穿场效应晶体管的开关特性失效。

发明内容

发明目的：

为了有效结合和利用MOSFETs型器件源极、漏极可互换和普通隧穿场效应晶体管低亚阈值摆幅的优点，解决MOSFETs型器件亚阈值摆幅无法降低和普通隧穿场效应晶体管只能作为单向开关的不足，本发明提出双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管及其制造方法。该晶体管具有逻辑功能与当前基于MOSFETs集成电路完全兼容的优势特点，源漏两端结构的对称性使其可以通过对源极和漏极的电压互换实现源漏双向对称开关的功能，即具有源漏电极可互换的双向开关特性，此外还具有正反向电流比高、低亚阈值摆幅和高正向导通电流等工作特性。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，包含SOI晶圆的硅衬底，SOI晶圆的硅衬底上方为SOI晶圆的衬底绝缘层，SOI晶圆的衬底绝缘层的上方为单晶硅薄膜、势垒调节栅、栅电极绝缘层的部分区域和绝缘介质阻挡层的部分区域；其中，单晶硅薄膜为杂质浓度低于10¹⁶cm^-3的单晶硅半导体材料，具有U形凹槽结构特征；重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b通过离子注入或扩散对单晶硅薄膜进行有意掺杂工艺形成，并分别形成于单晶硅薄膜所形成的U形凹槽结构左右两侧垂直部分上端的内侧区域，其杂质峰值浓度不低于10¹⁸cm^-3；源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b位于单晶硅薄膜所形成的U形凹槽结构左右两侧垂直部分上端的未被进行有意掺杂工艺的外侧区域，分别对重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b形成三面包裹；栅电极绝缘层为绝缘体材料，与单晶硅薄膜所形成的U形凹槽结构的左右两侧垂直部分外侧表面、内侧表面、前后两侧表面以及凹槽底部水平部分的上表面和前后两侧表面相互接触；势垒调节栅由金属材料或多晶硅材料构成，呈英文大写字母“U”形倒架在栅电极绝缘层位于单晶硅薄膜所形成的U形凹槽底部水平部分的上表面和前后两侧的外侧表面所形成部分区域的上方，势垒调节栅通过栅电极绝缘层与单晶硅薄膜彼此绝缘隔离，对单晶硅薄膜所形成的U形凹槽底部水平部分有控制作用，双侧折叠栅由金属材料或多晶硅材料构成，位于栅电极绝缘层的外侧上方部分，并对栅电极绝缘层的外侧，和前后两侧的上方部分相互接触并形成三面折叠围绕，通过栅电极绝缘层与单晶硅薄膜彼此绝缘隔离，，对单晶硅薄膜所形成的U形凹槽两侧垂直部分的上方区域，即源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b有控制作用，源漏可互换电极a和源漏可互换电极b为金属材料构成，分别位于重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b的上方，并彼此相互接触；源漏可互换电极a和源漏可互换电极b的外侧表面分别与绝缘介质阻挡层相互接触，源漏可互换电极a、源漏可互换电极b、双侧折叠栅和势垒调节栅彼此通过绝缘介质阻挡层相互绝缘隔离；双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管左右两侧为对称结构，可在源漏可互换电极a和源漏可互换电极b对称互换的情况下实现同样的输出特性。

一种双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管制造方法的具体制造步骤如下：

步骤一：提供一个SOI晶圆，最下方为SOI晶圆的硅衬底，硅衬底的上面是衬底绝缘层，衬底绝缘层的上表面为单晶硅薄膜，通过光刻、刻蚀工艺除去SOI晶圆上方的单晶硅薄膜中间部分前后外侧部分区域至露出衬底绝缘层，此时俯视晶圆，单晶硅薄膜（1）在衬底绝缘层上呈英文大写字母“H”形；

步骤二：在步骤一所刻蚀的单晶硅薄膜处淀积绝缘介质，并平坦化表面至绝缘介质层的上表面与单晶硅薄膜的上表面在同一水平面上，初步形成栅电极绝缘层；

步骤三：通过光刻、刻蚀工艺除去部分步骤二中所形成的前后两侧的栅电极绝缘层中间部分的单晶硅薄膜；

步骤四：在步骤三基础上，在晶圆表面淀积绝缘介质，平坦化表面至露出单晶硅薄膜的上表面，使至绝缘介质的上表面与单晶硅薄膜左右两侧的上表面在同一水平面上，进一步形成栅电极绝缘层；

步骤五：对步骤四中形成的栅电极绝缘层的前后两侧的中间部分进行部分刻蚀，直至露出衬底绝缘层，此时俯视晶圆，栅电极绝缘层呈英文大写字母“H”形；；

步骤六：在步骤五基础上，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜的上表面，使金属或多晶硅的上表面与单晶硅薄膜左右两侧的上表面在同一水平面上，初步形成势垒调节栅；

步骤七：通过光刻、刻蚀工艺除去步骤六中所形成的势垒调节栅之间的栅电极绝缘层至一定厚度后，再通过淀积工艺，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜的上表面，进一步形成势垒调节栅；

步骤八：通过光刻、刻蚀工艺除去步骤七中所形成的势垒调节栅的上半部分，最终形成势垒调节栅，在通过淀积工艺，在晶圆表面淀积绝缘介质，平坦化表面后初步形成部分绝缘介质阻挡层；

步骤九：通过光刻、刻蚀工艺，对单晶硅薄膜的左右两侧外侧部分和前后外侧部分区域进行部分刻蚀至露出衬底绝缘层，进一步形成单晶硅薄膜；

步骤十：通过氧化或淀积工艺，在步骤九基础上，在裸露在外的单晶硅薄膜表面形成绝缘介质层，平坦化表面至露出单晶硅薄膜的上表面，进一步形成栅电极绝缘层；

步骤十一：通过光刻、刻蚀工艺，对位于单晶硅薄膜两侧垂直部分的前后侧及外侧的栅电极绝缘层进行部分刻蚀至露出衬底绝缘层，进一步形成栅电极绝缘层；

步骤十二：在步骤十一基础上，在晶圆上方淀积绝缘介质平坦化至露出单晶硅薄膜的上表面，并通过刻蚀工艺刻蚀掉本步骤中所形成的绝缘介质，进一步形成绝缘介质阻挡层；

步骤十三：通过淀积工艺，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜的上表面，在步骤十二中所形成的部分绝缘介质阻挡层的上方形成双侧折叠栅；

步骤十四：在两侧的单晶硅薄膜上通过扩散或离子注入工艺形成重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b，使重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b分别位于单晶硅薄膜所形成的U形凹槽结构的左右两侧垂直部分上方的中间内侧部分，并被源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b三面包裹；

步骤十五：在晶圆表面淀积绝缘介质，并通过刻蚀工艺除去重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b上方的绝缘介质，进一步形成绝缘介质阻挡层和源漏通孔，再对晶圆上表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出绝缘介质阻挡层，在通孔中形成源漏可互换电极a和源漏可互换电极b。

优点及效果：

本发明具有如下优点及有益效果：

1.源漏对称可互换的双向开关特性；

本发明所述器件为双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，单晶硅薄膜的左右两端分别具有彼此独立的隧穿结构，由于器件具有左右对称结构，在双侧折叠栅的控制作用下，分别位于单晶硅薄膜所形成的U形凹槽结构两侧垂直部分上方的源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b同时发生隧穿，结合势垒调节栅对单晶硅薄膜所形成的U形凹槽底部水平部分的中间位置的电势的调节作用，使器件形成正向导通和反向阻挡，通过调节源漏可互换电极a和源漏可互换电极b的电压控制重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b作为源区或漏区，因此可改变隧穿电流方向，实现本发明的源漏对称可互换的双向开关特性。

2.低亚阈值摆幅；

由于本发明是利用带带隧穿效应作为场效应晶体管的导通机制，并采用双侧折叠栅结构，由于分别位于源、漏两侧的折叠栅电极在三个方向上分别对源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b形成三面包裹，使得夹角处的电场得以加强，对比平面工艺具有优秀的栅电极控制能力，在双侧折叠栅的控制作用下，使得能带在相同的栅电压下更容易发生弯曲和调节隧穿电流的大小，相较于MOSFETs型器件和普通平面栅控制下的隧穿晶体管可获得更低的亚阈值摆幅。

3.低静态功耗、低反向泄漏电流和高正反向电流比；

以导通类型为N型为例，重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b此时为P型掺杂，当重掺杂源漏可互换区a、重掺杂源漏可互换区b之间存在电势差时，且当双侧折叠栅处于亚阈值或反偏状态，由于势垒调节栅一直工作在正偏状态，位于单晶硅薄膜两侧的源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b的电势低于单晶硅薄膜中间部分受势垒调节控制部分的电势，受双侧折叠栅的场效应的控制的在源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b所堆积的空穴和重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b内的空穴都无法通过受势垒调节栅控制的在单晶硅薄膜中间部分所形成势垒，与普通MOSFETs或隧道场效应晶体管结构相比，既不存在漏电极和栅电极之间的较强场强区域，即形不成大量由隧道效应所形成的电子空穴对，且由于势垒调节栅的辅助控制作用，在单晶硅薄膜中间部分所形成的势垒可有效阻挡在重掺杂源漏可互换区a和重掺杂源漏可互换区b之间、在源漏可互换本征区a和源漏可互换本征区b之间的空穴电流的形成。因此本发明具有低静态功耗、低反向泄漏电流和高正反向电流比的优点。

附图说明

图1为本发明双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管的俯视图；

图2为本发明双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管的沿虚线A的剖面图；

图3为本发明双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管的沿虚线B的剖面图；

图4为步骤一的俯视图；

图5为步骤一的沿虚线A的剖面图；

图6为步骤一的沿虚线B的剖面图；

图7为步骤一的沿虚线C的剖面图；

图8为步骤二的俯视；

图9为步骤二的沿虚线A的剖面图；

图10为步骤二的沿虚线B的剖面图；

图11为步骤二的沿虚线C的剖面图；

图12为步骤三的俯视图；

图13为步骤三的沿虚线A的剖面图；

图14为步骤三的沿虚线B的剖面图；

图15为步骤三的沿虚线C的剖面图；

图16为步骤四的俯视图；

图17为步骤四的沿虚线A的剖面图；

图18为步骤四的沿虚线B的剖面图；

图19为步骤四的沿虚线C的剖面图；

图20为步骤五的俯视图；

图21为步骤五的沿虚线A的剖面图；

图22为步骤五的沿虚线B的剖面图；

图23为步骤五的沿虚线C的剖面图；

图24为步骤六的俯视图；

图25为步骤六的沿虚线A的剖面图；

图26为步骤六的沿虚线B的剖面图；

图27为步骤六的沿虚线C的剖面图；

图28为步骤七的俯视图；

图29为步骤七的沿虚线A的剖面图；

图30为步骤七的沿虚线B的剖面图；

图31为步骤七的沿虚线C的剖面图；

图32为步骤八的俯视图；

图33为步骤八的沿虚线A的剖面图；

图34为步骤八的沿虚线B的剖面图；

图35为步骤八的沿虚线C的剖面图；

图36为步骤九的俯视图；

图37为步骤九的沿虚线A的剖面图；

图38为步骤九的沿虚线B的剖面图；

图39为步骤九的沿虚线C的剖面图；

图40为步骤十的俯视图；

图41为步骤十的沿虚线A的剖面图；

图42为步骤十的沿虚线B的剖面图；

图43为步骤十的沿虚线C的剖面图；

图44为步骤十一的俯视图；

图45为步骤十一的沿虚线A的剖面图；

图46为步骤十一的沿虚线B的剖面图；

图47为步骤十一的沿虚线C的剖面图；

图48为步骤十二的俯视图；

图49为步骤十二的沿虚线A的剖面图；

图50为步骤十二的沿虚线B的剖面图；

图51为步骤十二的沿虚线C的剖面图；

图52为步骤十三的俯视图；

图53为步骤十三的沿虚线A的剖面图；

图54为步骤十三的沿虚线B的剖面图；

图55为步骤十三的沿虚线C的剖面图；

图56为步骤十四的俯视图；

图57为步骤十四的沿虚线A的剖面图；

图58为步骤十四的沿虚线B的剖面图；

图59为步骤十四的沿虚线C的剖面图；

图60为步骤十五的俯视图；

图61为步骤十五的沿虚线A的剖面图；

图62为步骤十五的沿虚线B的剖面图。

附图标记说明：

1、单晶硅薄膜；2、势垒调节栅；3、源漏可互换本征区a；4、源漏可互换本征区b；5重掺杂源漏可互换区a；6、重掺杂源漏可互换区b；7、栅电极绝缘层；8、双侧折叠栅；9、源漏可互换电极a；10、源漏可互换电极b；11、衬底绝缘层；12、硅衬底；13、绝缘介质阻挡层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

如图1、图2和图3所示，一种双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，包含SOI晶圆的硅衬底12，SOI晶圆的硅衬底12上方为SOI晶圆的衬底绝缘层11，SOI晶圆的衬底绝缘层11的上方为单晶硅薄膜1、势垒调节栅2、栅电极绝缘层7的部分区域和绝缘介质阻挡层13的部分区域；其中，单晶硅薄膜1为杂质浓度低于10¹⁶cm^-3的单晶硅半导体材料，具有U形凹槽结构特征；重掺杂源漏可互换区a>18cm^-3；源漏可互换本征区a>

本发明提供双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，具有左右对称的结构特征，通过调节源漏可互换电极a 9和源漏可互换电极b 10的电压控制重掺杂源漏可互换区a5和重掺杂源漏可互换区b 6作为源区或漏区，改变隧穿电流方向，使器件实现双向隧穿导通的源漏对称可互换特性。

以重掺杂源漏可互换区a 5和重掺杂源漏可互换区b 6为P型杂质为例，当重掺杂源漏可互换区a 5、重掺杂源漏可互换区b 6之间存在电势差时，且当双侧折叠栅8处于负压反偏状态，受栅电极场效应作用影响，重掺杂源漏可互换区a 5会向源漏可互换本征区a 3提供空穴、重掺杂源漏可互换区b 6会向源漏可互换本征区b 4提供空穴，因此会在源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4均产生空穴堆积，使得源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4此时均显现P型状态，所堆积的空穴使得源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4在双侧折叠栅8的作用下阻值下降，即源区、漏区均处于低阻状态，但由于势垒调节栅2始终施加正向电压，对两侧的源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4内的空穴形成势垒，且对两侧的重掺杂源漏可互换区a 5、重掺杂源漏可互换区b 6内的空穴亦形成势垒，且受势垒调节栅2所施加正向电压场效应的影响，受控于势垒调节栅2的单晶硅薄膜1的U形凹槽底部水平部分的中间区域会呈现N型半导体状态，使得显现P型特征的源漏可互换本征区a 3与此时为N型的单晶硅薄膜1的中间部分在漏源电压作用下形成反偏的PN结结构，因此当双侧折叠栅8处于负压反偏状态，由于在晶体管内部存在着上述反偏的PN结结构，晶体管整体呈现高阻阻断状态；随着双侧折叠栅8被施加的电压从负电压逐渐上升至平带电压附近，重掺杂源漏可互换区a 5不会向源漏可互换本征区a 3提供大量空穴、重掺杂源漏可互换区b 6不会向源漏可互换本征区b 4提供大量空穴，同时由于此时源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4内场强较低，能带弯曲程度较小，因此也不会在源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4的导带和价带之间产生大量隧穿电子空穴对，因此在源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4内既形不成大量空穴堆积，也形不成大量电子堆积，晶体管的源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4均处于高阻状态，即源区和漏区处于高阻状态，因此整个晶体管不会有明显电流流过，器件此时具有优秀的关断特性和亚阈值特性；随着双侧折叠栅8被施加的电压进一步由平带电压上升至正向偏置状态，此时源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4内受双侧折叠栅8场效应作用影响，会出现较大电场强度和较强能带弯曲，因此会发生明显的隧道效应，使得源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4内形成大量隧穿电子空穴对，其中作为源区一端的源漏可互换本征区所产生的空穴会经由该端的重掺杂源漏可互换区排出，所产生的电子会经由受势垒调节栅2控制的单晶硅薄膜1的中间部分所形成的N型区域，流向作为漏区一端的源漏可互换本征区，与作为漏区一端的源漏可互换本征区内由隧道效应所产生的价带空穴发生复合。而作为漏区一端的源漏可互换本征区内由隧道效应所产生的导带电子会经由作为漏区的重掺杂源漏可互换区，与其价带空穴发生复合，作为漏区的重掺杂源漏可互换区被复合掉的价带空穴由漏电极补给，通过上述物理过程形成连续的导通电流。由于隧道效应所产生的电子空穴对浓度会随着双侧折叠栅8所被施加电压的上升而逐步上升，当隧道效应所产生的电子空穴对浓度增加到一定程度时，晶体管由亚阈值状态过渡至正向导通状态。

由于器件在源漏方向上具有左右对称的结构特征，因此不同于普通的隧穿场效应晶体管，本发明所提出的双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，其源区和漏区可以实现互换功能。

为达到本发明所述的器件功能，本发明提出的双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，其核心结构特征为：

本发明所述器件为双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管，晶体管两侧呈对称结构。由势垒调节栅2控制单晶硅薄膜1所形成的U形凹槽结构的底部水平部分的中间区域，通过将其设置在特定的固定电压值，对重掺杂源漏可互换区的多数载流子形成势垒，抑制反偏及亚阈值状态下的泄漏电流的大小。势垒调节栅2所控制的单晶硅薄膜1的中间部分与重掺杂源漏可互换区a 5、重掺杂源漏可互换区b 6具有极性相反的导通类型。由于本发明所述器件所具有的对称结构，通过控制源漏可互换电极a 9和源漏可互换电极b 10控制重掺杂源漏可互换区a 5和重掺杂源漏可互换区b 6作为源区或漏区，实现器件源漏可互换的双向开关特性。

本发明提出双侧折叠栅控源漏双隧穿型双向导通晶体管制造方法，其具体制造步骤如下：

步骤一：如图4、图5、图6和图7所示，提供一个SOI晶圆，最下方为SOI晶圆的硅衬底12，硅衬底12的上面是衬底绝缘层11，衬底绝缘层11的上表面为单晶硅薄膜1，通过光刻、刻蚀工艺除去SOI晶圆上方的单晶硅薄膜1中间部分前后外侧部分区域至露出衬底绝缘层11，此时俯视晶圆，单晶硅薄膜1在衬底绝缘层11上呈英文大写字母“H”形；

步骤二：如图8、图9、图10和图11所示，在步骤一所刻蚀的单晶硅薄膜1处淀积绝缘介质，并平坦化表面至绝缘介质层的上表面与单晶硅薄膜1的上表面在同一水平面上，初步形成栅电极绝缘层7，；

步骤三：如图12、图13、图14和图15所示，通过光刻、刻蚀工艺除去部分步骤二中所形成的前后两侧的栅电极绝缘层7中间部分的单晶硅薄膜1；

步骤四：如图16、图17、图18和图19所示，在步骤三基础上，在晶圆表面淀积绝缘介质，平坦化表面至露出单晶硅薄膜1的上表面，使至绝缘介质的上表面与单晶硅薄膜1左右两侧的上表面在同一水平面上，进一步形成栅电极绝缘层7；

步骤五：如图20、图21、图22和图23所示，对步骤四中形成的栅电极绝缘层7的前后两侧的中间部分进行部分刻蚀，直至露出衬底绝缘层11，此时俯视晶圆，栅电极绝缘层7呈英文大写字母“H”形；；

步骤六：如图24、图25、图26和图27所示，在步骤五基础上，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜1的上表面，使金属或多晶硅的上表面与单晶硅薄膜1左右两侧的上表面在同一水平面上，初步形成势垒调节栅2；

步骤七：如图28、图29、图30和图31所示，通过光刻、刻蚀工艺除去步骤六中所形成的势垒调节栅2之间的栅电极绝缘层7至一定厚度后，再通过淀积工艺，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜1的上表面，进一步形成势垒调节栅2；

步骤八：如图32、图33、图34和图35所示，通过光刻、刻蚀工艺除去步骤七中所形成的势垒调节栅2的上半部分，最终形成势垒调节栅2，在通过淀积工艺，在在晶圆表面淀积绝缘介质，平坦化表面后初步形成部分绝缘介质阻挡层13；

步骤九：如图36、图37、图38和图39所示，通过光刻、刻蚀工艺，对单晶硅薄膜1的左右两侧外侧部分和前后外侧部分区域进行部分刻蚀至露出衬底绝缘层11，进一步形成单晶硅薄膜1；

步骤十：如图40、图41、图42和图43所示，通过氧化或淀积工艺，在步骤九基础上，在裸露在外的单晶硅薄膜1表面形成绝缘介质层，平坦化表面至露出单晶硅薄膜1的上表面，进一步形成栅电极绝缘层7；

步骤十一：如图44、图45、图46、和图47所示，通过光刻、刻蚀工艺，对位于单晶硅薄膜1两侧垂直部分的前后侧及外侧的栅电极绝缘层7进行部分刻蚀至露出衬底绝缘层11，进一步形成栅电极绝缘层7；

步骤十二：如图48、图49、图50和图51所示，在步骤十一基础上，在晶圆上方淀积绝缘介质平坦化至露出单晶硅薄膜1的上表面，并通过刻蚀工艺刻蚀掉本步骤中所形成的绝缘介质，进一步形成绝缘介质阻挡层13；

步骤十三：如图52、图53、图54和图55所示，通过淀积工艺，在晶圆表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出单晶硅薄膜1的上表面，在步骤十二中所形成的部分绝缘介质阻挡层13的上方形成双侧折叠栅8；

步骤十四：如图56、图57、图58和图59所示，在两侧的单晶硅薄膜1上通过扩散或离子注入工艺形成重掺杂源漏可互换区a 5和重掺杂源漏可互换区b 6，使重掺杂源漏可互换区a5和重掺杂源漏可互换区b 6分别位于单晶硅薄膜1所形成的U形凹槽结构的左右两侧垂直部分上方的中间内侧部分，并被源漏可互换本征区a 3和源漏可互换本征区b 4三面包裹；

步骤十五：如图60、图61和图62所示，在晶圆表面淀积绝缘介质，并通过刻蚀工艺除去重掺杂源漏可互换区a 5和重掺杂源漏可互换区b 6上方的绝缘介质，进一步形成绝缘介质阻挡层13和源漏通孔，再对晶圆上表面淀积金属或多晶硅，平坦化表面至露出绝缘介质阻挡层13，在通孔中形成源漏可互换电极a 9和源漏可互换电极b 10。