[發明專利]L型晶體管及其制造方法、半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110421932.3
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113506736A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 華文宇;王喜龍
• 申請（專利權）人: 芯盟科技有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L27/108;H01L29/78;H01L21/8242
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 胡亮;張穎玲

本申請實施例提供一種L型晶體管及其制造方法、半導體器件及其制造方法，其中，所述L型晶體管的制造方法包括：提供一晶圓，所述晶圓具有多個晶體管形成區域，每一所述晶體管形成區域具有一晶體管柱，每一所述晶體管柱具有一裸露的L型面；在每一晶體管柱的所述L型面上依次形成柵極氧化層和柵極；在所述晶體管柱的第一端，形成源極；在所述晶體管柱的第二端，形成漏極，其中，所述第一端和所述第二端分別為所述晶體管柱在第一方向上相對的兩端，所述第一端和所述第二端在第二方向上的尺寸不同；第一方向為晶圓的厚度方向，第二方向垂直于第一方向；所述源極與所述漏極之間的晶體管柱構成所述晶體管的溝道區。

技術領域

本申請涉及半導體領域，涉及但不限于一種L型晶體管及其制造方法、半導體器件及其制造方法。

背景技術

晶體管在電子設備中被廣泛地用作開關器件或驅動裝置。例如，晶體管可以用于動態隨機存儲器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)中，用于控制每一存儲單元中的電容。

相關技術中，晶體管主要包括平面晶體管和填埋式溝道晶體管，然而不論是平面晶體管還是填埋式溝道晶體管，其源極(Source，S)和漏極(Drain，D)均位于柵極(Gate，G)的水平兩側，這種結構下源極和漏極分別占用了不同的位置，使得晶體管的面積較大。另外，在存儲器件中，晶體管的源極和漏極形成后會分別連接不同的結構，當源極和漏極位于柵極的水平兩側時，容易導致存儲器內部的電路布線復雜，制造工藝難度大。

發明內容

有鑒于此，本申請實施例提供一種L型晶體管及其制造方法、半導體器件及其制造方法。

第一方面，本申請實施例提供一種L型晶體管的制造方法，所述方法包括：

提供一晶圓，所述晶圓具有多個晶體管形成區域，每一所述晶體管形成區域具有一晶體管柱，每一所述晶體管柱具有一裸露的L型面；

在每一所述晶體管柱的所述L型面上依次形成柵極氧化層和柵極；

在所述晶體管柱的第一端，形成源極；

在所述晶體管柱的第二端，形成漏極，其中，所述第一端和所述第二端分別為所述晶體管柱在第一方向上相對的兩端，所述第一端和所述第二端在第二方向上的尺寸不同；所述第一方向為所述晶圓的厚度方向，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述源極與所述漏極之間的晶體管柱構成所述晶體管的溝道區。

在一些實施例中，所述晶體管形成區域還具有包裹所述晶體管柱側壁的絕緣層；所述晶體管形成區域通過以下方式形成：

沿所述第一方向，以所述晶圓的第一面為刻蝕起點，對所述晶圓進行部分刻蝕，形成由多個硅柱組成的網格狀刻蝕溝槽，其中，每一所述硅柱具有第一預設厚度，所述第一預設厚度小于所述晶圓的初始厚度；所述晶圓的第一面為所述晶圓沿所述第一方向的任意一個面；

在所述網格狀刻蝕溝槽中沉積絕緣材料，形成包圍每一所述硅柱的絕緣層；

刻蝕所述硅柱和所述絕緣層，形成具有一裸露的所述L型面的所述晶體管柱，得到所述晶體管形成區域。

在一些實施例中，所述刻蝕所述硅柱和所述絕緣層，形成具有一裸露的所述L型面的所述晶體管柱，包括：

以所述硅柱的邊緣位置為刻蝕起點，沿所述第一方向，對所述硅柱和所述絕緣層進行部分刻蝕處理，去除在所述第二方向上具有預設尺寸，且在所述第一方向上具有第二預設厚度的硅柱和絕緣層，形成具有所述L型面的所述晶體管柱，并形成一刻蝕凹槽；其中，所述第二預設厚度小于所述第一預設厚度，所述預設尺寸小于所述硅柱在所述第二方向上的初始尺寸。

在一些實施例中，所述L型面包括一豎直面和與所述豎直面垂直的一水平面；

所述在每一所述晶體管柱的所述L型面上依次形成柵極氧化層和柵極，包括：