[发明专利]半导体存储器件及其制造方法

权利要求书

1、一种半导体存储器件的制造方法，其特征在于包括：

a，提供一半导体衬底，将所述衬底分成第一区域和第二区域，在第一区域衬底中形成一掺杂层；

b，在所述第一区域衬底的掺杂层中形成作为垂直环栅晶体管沟道的柱状硅岛阵列；

c，在所述硅岛阵列间的沟槽底部的衬底中形成沟槽电容；

d，在所述柱状硅岛下方形成源极；

e，在所述第一区域的衬底和第二区域的之间并在第二区域的衬底中形成浅沟道隔离；

f，在所述柱状硅岛侧面形成栅极及与栅极相连的字线；

g，在所述硅岛顶部形成漏极；

I，在所述第二个区域形成平面型晶体管。

2、如权利要求1所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述掺杂层的深度为0.07～0.3微米。

3、如权利要求1所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，步骤b包括：

b1，在所述第一区域的掺杂层上和第二区域衬底上形成氧化硅层；

b2，在所述氧化硅层上形成一硬掩膜层；

b3，在所述硬掩膜层上旋涂光致抗蚀剂，光刻所述第一区域上的硬掩膜；形成硅岛阵列图案；

b4，去除所述光致抗蚀剂；

b5，刻蚀将硬掩膜上的图案转移到所述掺杂层上，形成硅岛阵列。

4、如权利要求3所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述氧化硅层的厚度为0.005～0.025微米。

5、如权利要求3所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述硬掩膜层材料与硅及氧化硅有较高的干法刻蚀选择比。

6、如权利要求3或5所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述硬掩膜层为氮化硅。

7、如权利要求3或5或6所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述硬掩膜层的厚度为0.03～0.3微米。

8、如权利要求3所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，步骤c包括：

用第一绝缘体薄膜在上述硅岛的侧壁形成侧墙；

刻蚀硅岛外的沟槽使上述带第一绝缘体薄膜侧墙的硅岛沿外表面向下加深，深度距硅表面大于1.5微米；

在上述沟槽的底部填充一层绝缘介质膜，厚度为0.2～0.7微米；

在所述硅岛绝缘体侧墙以下的硅柱的表面覆盖第二导电层；

在所述第二导电层外覆盖一介质层；

在所述介质层外填充第三导电层。

9、如权利要求8所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于：所述介质层可以是二氧化硅，氮化硅，及其他的高介电常数绝缘材料。

10、如权利要求8所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，步骤d包括：

刻蚀所述第三导电层，使其顶端低于所述第一绝缘体薄膜底端0.05～0.2微米；

向所述第一绝缘体薄膜与第三导电层之间区域掺杂形成源极。

11、如权利要求8所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，步骤e包括：

在所述第一区域和第二区域上旋涂光致抗蚀剂；

在所述第二区域上的光致抗蚀剂形成沟槽图案；

刻蚀将沟槽图案转移到第二区域的硬掩膜及衬底上；

移除第一区域和第二区域上的光致抗蚀剂；

在所述第一区域和第二区域的沟槽中填充第二绝缘体薄膜，并将高于硬掩膜层的第二绝缘体薄膜除去。

12、如权利要求11所述的半导体存储器件的制造方法，其特征在于，步骤f包括：

在所述第二区域旋涂光致抗蚀剂；

刻蚀所述第一区域沟槽中第二绝缘体薄膜，使其顶部至第一绝缘体薄膜底部；

去除所述第一绝缘体薄膜至露出硅岛侧壁，去除第一区域和第二区域上的硬掩膜层；

在所述硅岛侧壁形成绝缘层；

在所述绝缘层外的沟槽区域填充第一导电层；

刻蚀所述第一导电层使其顶部低于硅岛顶部；

刻蚀所述第一导电层在行向或列向形成字线。