[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202111535102.X
• 申請日: 2021-12-15
• 公開（公告）號: CN114256336A
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 黃偉興;朱慧瓏
• 申請（專利權）人: 北京超弦存儲器研究院;中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/423;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 柳虹

本申請實施例提供了一種半導體器件及其制造方法，在襯底上依次形成第一電極層、半導體層和第二電極層，而后從半導體層的側壁刻蝕部分半導體層，形成開口，之后在開口、第一電極層的側壁和第二電極層的側壁上形成溝道層，其中，溝道層包括位于開口內的第一溝道部分和除開口內的第二溝道部分，在第一溝道部分填充偽柵極層，之后以第二溝道部分為掩蔽，從偽柵極層的側壁刻蝕部分偽柵極層，而后去除第二溝道部分和與偽柵極層上下表面接觸的第一溝道部分，形成由第一電極層或第二電極層、溝道層和偽柵極層形成的凹陷，在凹陷內填充介質材料，形成隔離側墻，形成的隔離側墻能夠降低半導體器件的寄生電容，優化半導體器件的性能。

技術領域

本發明涉及半導體器件領域，特別涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

隨著半導體技術的快速發展，垂直結構的半導體器件受到廣泛關注。垂直結構的半導體器件的溝道電流的流向垂直于襯底所在的平面，具有低功耗等優點，可以增加縮小器件規模或增加集成電路的集成密度。

但是隨著計算機技術等其他技術的急速發展，對于高性能的垂直結構的半導體器件的需求也越來越大，因此，現在亟需高性能的半導體器件。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種半導體器件及其制造方法，提高垂直結構的半導體器件的性能。

為實現上述目的，本申請有如下技術方案：

本申請實施例提供一種半導體器件的制造方法，包括：

在襯底的一側上依次形成第一電極層、至少包括鍺的半導體層和第二電極層；所述第一電極層為源極層或漏極層中的一種，所述第二電極層為源極層或漏極層中的另一種；

從所述半導體層的側壁刻蝕部分所述半導體層，以形成開口，所述開口包括弧形，所述弧形的缺口朝向外側；

在所述開口、所述第一電極層的側壁和所述第二電極層的側壁上形成溝道層，其中，溝道層包括位于所述開口內的第一溝道部分和除所述開口內的第二溝道部分，所述第一溝道部分與所述開口共形；

在所述第一溝道部分填充偽柵極層，所述偽柵極層的側壁與所述第二溝道部分的側壁齊平；

從所述偽柵極層的側壁刻蝕部分所述偽柵極層，以使刻蝕后的偽柵極層的側壁與所述第一電極層的側壁齊平；

去除所述第二溝道部分和與所述偽柵極層上下表面接觸的第一溝道部分，形成由所述第一電極層或所述第二電極層、所述溝道層和所述偽柵極層形成的凹陷；

在所述凹陷內填充介質材料，形成隔離側墻。

可選地，所述開口包括第一開口和第二開口，所述第一開口位于所述第二開口外側，所述溝道層包括第一子溝道層和第二子溝道層，所述第一子溝道層位于所述第二子溝道層的外側；

所述從所述半導體層的側壁刻蝕部分所述半導體層，以形成開口，所述開口包括弧形，所述弧形的缺口朝向外側包括：

從所述半導體層的外側側壁利用原子層蝕刻刻蝕部分所述半導體層，形成包括弧形的第一開口，所述第一開口包括的弧形的缺口朝向外側；

所述在所述開口、所述第一電極層的側壁和所述第二電極層的側壁上形成溝道層包括：

在所述第一開口、所述第一電極層的外側側壁和所述第二電極層的外側側壁上外延生長第一子溝道層；

所述從所述半導體層的側壁刻蝕部分所述半導體層，以形成開口，所述開口包括弧形，所述弧形的缺口朝向外側包括：

從所述半導體層的內側側壁利用原子層蝕刻刻蝕剩余的所述半導體層，形成包括弧形的第二開口，所述第二開口包括的弧形與所述第一開口包括的弧形共形；