[发明专利]半导体器件和制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

首先，形成自下而上依次层叠的第一掺杂层、沟道层、第二掺杂层、牺牲层、第三掺杂层和硬掩膜层，之后去除牺牲层形成空隙，最后在空隙中填充金属层，进而形成竖直半导体器件；

在第一子层的部分表面上形成第二预半导体墙，所述第二预半导体墙包括依次叠置的第二子层、第一掺杂层，沟道层、第二掺杂层、金属层、第三掺杂层和硬掩膜层，所述第一子层和所述第二子层形成衬底，且所述第二子层位于所述第一子层的部分表面上，所述第一掺杂层的掺杂类型与所述第二掺杂层的掺杂类型相同，所述第一掺杂层的掺杂类型和所述第三掺杂层的掺杂类型相反；

在第一子层的部分表面上形成第二预半导体墙的过程包括：

在衬底上设置预半导体结构，所述预半导体结构包括沿远离所述衬底的方向上依次叠置设置第一掺杂层，沟道层、第二掺杂层、牺牲层、第三掺杂层和硬掩膜层；

刻蚀去除部分的所述预半导体结构与部分的所述衬底，使得所述衬底形成所述第一子层和所述第二子层，且所述第一子层的边缘表面裸露，剩余的所述预半导体结构位于所述第二子层的远离所述第一子层的表面上；

在裸露的所述第一子层的表面上设置第一介质，形成介质墙，所述介质墙的远离所述第一子层的表面至少与所述硬掩膜层的裸露表面平齐；

刻蚀去除部分的所述预半导体结构和部分所述第二子层，形成第一半导体墙，第一半导体墙体的两个侧面与所述介质墙之间的所述第一子层的表面均裸露，所述第一半导体墙体的另两个侧面与所述介质墙接触设置；

去除所述牺牲层，使得所述第二掺杂层和所述第三掺杂层之间形成空隙；

在所述空隙中填充导电材料，形成包括所述金属层的所述第二预半导体墙。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述沟道层为本征层。

3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第一半导体墙后，所述制作方法还包括：

在裸露的所述第一子层的表面上设置第二介质层，所述第二介质层的裸露表面与所述第一子层之间的距离小于所述第一掺杂层的远离所述衬底的表面与所述第一子层之间的距离。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第二介质层和所述金属层之后，所述制作方法还包括：

刻蚀去除部分所述第二预半导体墙，形成第二半导体墙，使得所述第一掺杂层的部分表面裸露，且裸露的所述第一掺杂层的一端与所述介质墙连接；

在剩余的所述第二半导体墙的裸露表面上以及所述第二介质层的裸露表面上设置第三介质层；

在所述第三介质层的裸露表面上设置第一金属；

对所述第一金属进行刻蚀，至少保留的所述第二半导体墙的两侧的所述第一金属，所述第二半导体墙的两侧的所述第一金属形成金属栅；

形成栅极接触电极、漏极接触电极以及源极接触电极，其中，所述栅极接触电极与所述金属栅连接，所述漏极接触电极与表面未设置有所述沟道层的所述第一掺杂层连接，所述源极接触电极与所述第三掺杂层连接。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述形成栅极接触电极、漏极接触电极以及源极接触电极的过程包括：

在所述第三介质层的裸露表面上、金属栅的裸露表面上以及所述介质墙的裸露表面上设置第四介质，所述第四介质的裸露表面与所述衬底之间的距离大于或等于所述介质墙的远离所述衬底的表面与所述衬底之间的距离；

至少在所述第四介质中开设栅极接触孔、漏极接触孔和源极接触孔，形成第四介质层，其中，所述栅极接触孔有两个，两个所述栅极接触孔与所述金属栅的远离所述衬底的表面抵接，所述漏极接触孔与表面未设置有所述沟道层的所述第一掺杂层的远离所述衬底的表面抵接，所述源极接触孔与所述第三掺杂层的远离所述衬底的表面抵接；

在所述栅极接触孔、所述漏极接触孔和所述源极接触孔中填充第二金属，分别形成栅极接触电极、漏极接触电极以及源极接触电极。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述衬底、所述第一掺杂层，所述第二掺杂层、所述第三掺杂层均为Si层，所述牺牲层为GeSi。