[发明专利]垂直场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：

在衬底上形成具有侧壁的鳍结构，其中所述侧壁包括下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域；

形成分别围绕所述下侧壁区域、所述中间侧壁区域和所述上侧壁区域的下间隔物、栅极图案和上间隔物；

其中所述下间隔物、所述栅极图案和所述上间隔物沿所述鳍结构的所述侧壁垂直地堆叠在彼此上，以及

其中所述下间隔物的所述形成包括：

形成围绕所述鳍结构的所述侧壁的初始间隔物层；

通过使用定向掺杂工艺在所述初始间隔物层中部分地掺杂杂质而在所述初始间隔物层中形成掺杂区域和未掺杂区域；以及

去除所述初始间隔物层的所述未掺杂区域，使得所述初始间隔物层的所述掺杂区域保留以形成所述下间隔物。

2.如权利要求1所述的方法，

其中所述初始间隔物层的所述未掺杂区域与所述鳍结构的所述侧壁接触，以及

其中所述掺杂区域包括与所述鳍结构的上表面接触的上掺杂区域和与所述衬底接触的下掺杂区域。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

在具有所述掺杂区域和所述未掺杂区域的所述初始间隔物层上形成第一牺牲层；以及

通过使用平坦化工艺去除所述第一牺牲层与所述上掺杂区域的堆叠结构。

4.如权利要求2所述的方法，

其中所述未掺杂区域的所述去除通过各向同性蚀刻工艺执行，以及其中在所述未掺杂区域的所述去除之后，沟槽形成在所述鳍结构的所述下侧壁区域和所述初始间隔物层的所述下掺杂区域之间并且围绕所述下侧壁区域。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

形成第二牺牲层使得所述第二牺牲层完全填充所述沟槽；以及

各向同性地蚀刻所述第二牺牲层以形成插置在所述鳍结构的所述下侧壁区域与所述下掺杂区域之间的填充物图案，

其中所述填充物图案是在各向同性地蚀刻所述第二牺牲层之后所述第二牺牲层的剩余部分。

6.如权利要求5所述的方法，

其中所述填充物图案的上表面与所述下掺杂区域的上表面共平面。

7.如权利要求5所述的方法，

其中所述第二牺牲层由硅氧化物或硅氮化物形成。

8.如权利要求1所述的方法，

其中所述初始间隔物层由硅氧化物形成，以及

其中所述杂质包括硅(Si)、碳(C)或氮(N)原子。

9.如权利要求1所述的方法，

其中所述杂质包括离子化的氧气或包含N₂⁺或NF₃⁺的离子化的氮气。

10.如权利要求1所述的方法，

其中所述初始间隔物层由硅氮化物(SiN)、硅硼氮化物(SiBN)或硅硼碳氮化物(SiBCN)形成，以及

其中所述杂质包括碳(C)。

11.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所述衬底中形成下源极/漏极使得所述下源极/漏极与所述鳍结构接触；以及

在所述鳍结构的上表面上形成上源极/漏极使得所述上源极/漏极与所述鳍结构的所述上表面接触。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：

在所述下源极/漏极上形成第一源/漏电极；

在所述上源极/漏极上形成第二源/漏电极；以及

形成栅电极使得所述栅电极穿透所述上间隔物以与所述栅极图案接触。