[发明专利]垂直晶体管及其制作方法

权利要求书

1.一种垂直晶体管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一基底，于所述基底中形成至少一沟槽；

在所述沟槽的内表面上沉积衬垫层；

于所述沟槽的底部形成填充物；

选择性地去除邻接所述填充物的一区段的所述衬垫层以形成显露所述沟槽的侧壁的开口；

基于所述开口刻蚀显露的所述沟槽的侧壁，以形成嵌入所述沟槽的侧壁中的凹槽。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述于所述沟槽的底部形成填充物，还包括：在所述衬垫层上沉积所述填充物以填充并覆盖所述沟槽；通过刻蚀气体刻蚀所述填充物至所述沟槽内的一深度，所述刻蚀气体具有对所述填充物的刻蚀速率大于对所述衬垫层的刻蚀速率。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述衬垫层是氮化钛层，采用氟基气体去除邻接所述填充物的一区段的所述氮化钛层以显露所述沟槽的侧壁，所述氟基气体对所述氮化钛层的刻蚀速率大于对所述填充物的刻蚀速率。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述于所述基底中形成至少一沟槽之前，还包括：

于所述基底上形成保护层；

对所述基底进行离子注入以在所述基底内部形成垂直晶体管的源极。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于：所述于所述基底中形成至少一沟槽之前，还包括：

对所述基底进行刻蚀以形成沿第一方向延伸的隔离沟渠；

于所述隔离沟渠填充绝缘物以形成隔离结构；

其中，于所述基底中形成的所述沟槽沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向交叉。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于：所述制作方法还包括：

在所述凹槽的内壁形成栅介质层和形成填充所述凹槽的栅极层，以形成栅结构；

对所述基底进行离子注入以在所述基底中形成漏极，其中，所述源极和漏极分别位于所述栅结构的两侧。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述于所述基底中形成至少一沟槽还包括：于所述基底中形成的所述沟槽同步地形成于所述隔离结构中，以使所述沟槽的侧壁呈基底材料与所述绝缘物的交替排列。

8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于：所述沟槽侧壁的开口还形成于所述隔离结构的侧壁，以显露所述隔离结构。

9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括：

于嵌入所述沟槽侧壁中的凹槽中形成所述栅极层时，所述栅极层同时形成在所述隔离结构侧壁的开口中，以形成连接相邻的垂直晶体管元胞的栅极层的导电连接层。

10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，于所述基底中形成漏极之后，所述制作方法还包括：去除剩余的所述衬垫层，使得所述垂直晶体管元胞的凹槽内所述栅电极形成为嵌入所述沟槽侧壁中，且所述隔离结构侧壁的开口内所述导电连接层形成为凸出于所述沟槽侧壁的表面。

11.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于：所述基底还包括刻蚀缓冲层，所述刻蚀缓冲层设置于所述基底与所述保护层之间，所述刻蚀缓冲层是氧化硅或氧化铝中的一种。

12.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：选择性地去除所述衬垫层的所述区段之前，在所述沟槽中沉积抗蚀性聚合物，其中，沉积的所述抗蚀性聚合物具有沿所述沟槽的顶部到底部减小的厚度。