[发明专利]集成晶体管器件和对应的制造方法

权利要求书

1.一种集成晶体管器件，包括：

半导体衬底；

柱，形成在所述半导体衬底中；

栅极沟槽，围绕所述柱；

第一源极/漏极区，形成在所述柱的上部区域中；

栅极介电层，形成在栅极沟槽的底部上，并围绕所述柱的下部区域；

栅极，形成在所述栅极沟槽中的所述栅极介电层上，并围绕所述柱的下部区域；以及

至少一个第二源极/漏极区，形成在所述半导体衬底的上部区域中，并与所述栅极沟槽邻接。

2.根据权利要求1所述的集成晶体管器件，还包括：

第一绝缘沟槽和第二绝缘沟槽，填充有介电材料，形成在所述柱的相对侧；

所述栅极沟槽和栅极延伸到所述第一绝缘沟槽和所述第二绝缘沟槽中。

3.根据权利要求2所述的集成晶体管器件，还包括：

导电层，形成在所述第一源极/漏极区和所述第二源极/漏极区的每一个上，并延伸到与所述第一绝缘沟槽和所述第二绝缘沟槽相同的高度水平；

所述栅极沟槽填充有延伸到所述高度水平的绝缘材料。

4.根据权利要求2所述的集成晶体管器件，还包括：

栅极接触部，形成在所述绝缘层上并穿过所述绝缘层定线。

5.根据权利要求2所述的集成晶体管器件，还包括：

第一源极/漏极接触部和第二源极/漏极接触部，形成在所述导电层上。

6.根据权利要求1所述的集成晶体管器件，其中，形成在所述栅极介电层下方的所述半导体衬底中的沟道在垂直于电流方向的方向上具有弯曲的上表面。

7.根据权利要求1所述的集成晶体管器件，其中，所述柱具有弯曲的侧壁。

8.根据权利要求1所述的集成晶体管器件，其中，形成在所述栅极介电层下方的所述半导体衬底中的所述沟道包括被所述栅极介电层和栅极覆盖的上拐角。

9.根据权利要求1所述的集成晶体管器件，还包括：

另一个第二源极/漏极区，形成在所述半导体衬底的上部区域中，在与所述至少一个第二源极/漏极区相对的位置处与所述栅极沟槽邻接。

10.一种制造根据权利要求1所述的集成晶体管器件的方法，包括以下步骤：

使用厚度为x的第一材料的掩模条在半导体衬底中形成第一绝缘沟槽和第二绝缘沟槽，并使用绝缘材料填充所述第一绝缘沟槽和所述第二绝缘沟槽以对应于所述掩模条的上表面与其齐平；

形成厚度为2x的所述第一材料的掩模，所述掩模具有部分地暴露出所述第一绝缘沟槽和所述第二绝缘沟槽以及所述掩模条的窗口；

在所述窗口中形成厚度为x的第一材料的另一个掩模条，其具有与从所述窗口按比例减小的窗口相对应的尺寸；

以厚度x蚀刻所述掩模条、所述掩模、以及所述另一个掩模条，用于在第一窗口和第二窗口中露出所述衬底，所述第一窗口和第二窗口配置在所述窗口中并通过所述掩模条的一部分分隔；

使用所述掩模条、所述掩模、以及所述另一个掩模条，通过至少一个蚀刻步骤形成围绕所述柱的所述栅极沟槽；

形成所述第一源极/漏极区；

形成所述栅极介电层；

形成所述栅极；以及

形成所述至少一个第二源极/漏极区。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述形成另一个掩模条的步骤包括以下步骤：

在所述掩模上沉积衬垫层；

在所述衬垫层上执行隔离物蚀刻，用于暴露出在所述窗口中按比例减小的窗口；

沉积并回蚀刻所述第一材料，以形成所述另一个掩模条。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述栅极沟槽的所述步骤包括以下步骤：

将所述绝缘沟槽中的所述绝缘材料回蚀刻到所述衬底的表面；以及

同时将所述绝缘沟槽中的所述绝缘材料和所述衬底回蚀刻到所述栅极沟槽的深度。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述栅极沟槽的所述步骤包括以下步骤：

将所述绝缘沟槽中的所述绝缘材料回蚀刻到所述栅极沟槽的深度；以及

将所述衬底回蚀刻到低于所述栅极沟槽的所述深度的另一个深度。