[发明专利]垂直式晶体管元件及其制作方法

权利要求书

1.一种直立式晶体管(vertical transistor)元件，包括：

基材，具有至少一凸出部；

第一源极，具有一第一电性，形成于该基材上；

漏极，具有该第一电性，且位于该凸出部上方；

第一栅极，邻接该凸出部的一第一侧壁；

第一栅介电层，位于该第一侧壁与该第一栅极之间，且邻接该第一源极和该漏极；以及

第一掺杂区，具有一第二电性，形成于该凸出部下方，且邻接该第一源极。

2.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，还包括：

第二源极，具有该第一电性，形成于该基材上，且邻接该第一掺杂区；

第二栅极，邻接该凸出部的一第二侧壁；以及

第二栅介电层，位于该第二侧壁与该第二栅极之间，且邻接该第二源极和该漏极。

3.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该基材具有该第二电性，且该第一掺杂区具有实质大于该基材，且实质小于该第一源极的一掺杂浓度。

4.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该第一掺杂区，具有一实质为1×10¹³cm^-3的一掺杂浓度。

5.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该第一电性为P型电性，且该第二电性为N型电性。

6.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该第一电性为N型电性，且该第二电性为P型电性。

7.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该凸出部具有一高低差。

8.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，还包括一第二掺杂区，具有该第二电性，位于该凸出部之中，且邻接该漏极。

9.如权利要求1所述的直立式晶体管元件，其中该第一掺杂区是一环型布植结构(halo pocket structure)。

10.一种直立式晶体管元件的制作方法，包含：

提供一基材；

于该基材中形成一凸出部以及位于该凸出部下方的一第一掺杂区；

于该凸出部的一第一侧壁上，形成一第一栅介电层和一第一栅极；

于该凸出部上，形成一漏极，邻接该第一栅介电层，并使其具有与该第一掺杂区相异的一电性；以及

于该基材中形成一第一源极，邻接该凸出部和该第一栅介电层，其中该第一源极具有与该第一掺杂区相异的一电性。

11.如权利要求10所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中形成该第一掺杂区以及该凸出部的步骤，包括：

进行一离子植入制作工艺，在由该基材的一表面算起的一第一深度中，形成该第一掺杂区；以及

移除一部分该基材，以形成该凸出部，并使一部分的该第一掺杂区位于该凸出部下方。

12.如权利要求11所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中在移除一部分该基材之前，还包括于该基材的一第二深度，植入与该第一掺杂区相同电性的一第二掺杂区；其中该第二深度，实质小于该第一深度。

13.如权利要求10所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中形成该第一掺杂区以及该凸出部的步骤，包括：

移除一部分该基材，以形成该凸出部；以及

进行一离子植入制作工艺，于该基材之中形成该第一掺杂区，并使一部分的该第一掺杂区位于该凸出部下方。

14.如权利要求13所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中该第一掺杂区是一环型布植结构。

15.如权利要求10所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中形成该第一栅介电层和该第一栅极的步骤包括：

于该基材上，依序形成一介电层和一栅极材料层，以覆盖该凸出部；以及

以该栅介电层为一蚀刻停止层，进行一无光罩蚀刻。

16.如权利要求10所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中形成该第一栅介电层和该第一栅极的同时，还包含于该凸出部的一第二侧壁上，形成一第二栅介电层和一第二栅极。

17.如权利要求10所述的直立式晶体管元件的制作方法，其中移除一部分该基材的步骤，包含一干式蚀刻。