[發明專利]垂直場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201710294745.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107393960B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 金振均
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

1.一種制造垂直場效應晶體管的方法，包括：

在襯底上形成具有側壁的鰭結構，其中所述側壁包括下側壁區域、中間側壁區域和上側壁區域；

形成分別圍繞所述下側壁區域、所述中間側壁區域和所述上側壁區域的下間隔物、柵極圖案和上間隔物；

其中所述下間隔物、所述柵極圖案和所述上間隔物沿所述鰭結構的所述側壁垂直地堆疊在彼此上，以及

其中所述下間隔物的所述形成包括：

形成圍繞所述鰭結構的所述側壁的初始間隔物層；

通過使用定向摻雜工藝在所述初始間隔物層中部分地摻雜雜質而在所述初始間隔物層中形成摻雜區域和未摻雜區域；以及

去除所述初始間隔物層的所述未摻雜區域，使得所述初始間隔物層的所述摻雜區域保留以形成所述下間隔物。

2.如權利要求1所述的方法，

其中所述初始間隔物層的所述未摻雜區域與所述鰭結構的所述側壁接觸，以及

其中所述摻雜區域包括與所述鰭結構的上表面接觸的上摻雜區域和與所述襯底接觸的下摻雜區域。

3.如權利要求2所述的方法，還包括：

在具有所述摻雜區域和所述未摻雜區域的所述初始間隔物層上形成第一犧牲層；以及

通過使用平坦化工藝去除所述第一犧牲層與所述上摻雜區域的堆疊結構。

4.如權利要求2所述的方法，

其中所述未摻雜區域的所述去除通過各向同性蝕刻工藝執行，以及其中在所述未摻雜區域的所述去除之后，溝槽形成在所述鰭結構的所述下側壁區域和所述初始間隔物層的所述下摻雜區域之間并且圍繞所述下側壁區域。

5.如權利要求4所述的方法，還包括：

形成第二犧牲層使得所述第二犧牲層完全填充所述溝槽；以及

各向同性地蝕刻所述第二犧牲層以形成插置在所述鰭結構的所述下側壁區域與所述下摻雜區域之間的填充物圖案，

其中所述填充物圖案是在各向同性地蝕刻所述第二犧牲層之后所述第二犧牲層的剩余部分。

6.如權利要求5所述的方法，

其中所述填充物圖案的上表面與所述下摻雜區域的上表面共平面。

7.如權利要求5所述的方法，

其中所述第二犧牲層由硅氧化物或硅氮化物形成。

8.如權利要求1所述的方法，

其中所述初始間隔物層由硅氧化物形成，以及

其中所述雜質包括硅(Si)、碳(C)或氮(N)原子。

9.如權利要求1所述的方法，

其中所述雜質包括離子化的氧氣或包含N₂⁺或NF₃⁺的離子化的氮氣。

10.如權利要求1所述的方法，

其中所述初始間隔物層由硅氮化物(SiN)、硅硼氮化物(SiBN)或硅硼碳氮化物(SiBCN)形成，以及

其中所述雜質包括碳(C)。

11.如權利要求1所述的方法，還包括：

在所述襯底中形成下源極/漏極使得所述下源極/漏極與所述鰭結構接觸；以及

在所述鰭結構的上表面上形成上源極/漏極使得所述上源極/漏極與所述鰭結構的所述上表面接觸。

12.如權利要求11所述的方法，還包括：

在所述下源極/漏極上形成第一源/漏電極；

在所述上源極/漏極上形成第二源/漏電極；以及

形成柵電極使得所述柵電極穿透所述上間隔物以與所述柵極圖案接觸。