[发明专利]垂直FET栅极长度控制技术

权利要求书

1.一种形成垂直场效应晶体管(VFET)器件的方法，所述方法包括以下步骤：

在基板上构图鳍片；

在所述鳍片的底部形成底部源极和漏极；

在所述底部源极和漏极上形成底部隔离物；

缘着所述鳍片的相对侧壁形成第一聚合物隔离物，其中所述第一聚合物隔离物包括第一聚合物刷材料的单层；

通过所述第一聚合物隔离物在所述底部源极和漏极上偏移地形成第二聚合物隔离物，其中所述第二聚合物隔离物包括未接枝到所述第一聚合物刷材料的第二聚合物刷材料的单层；

去除对所述第二聚合物隔离物有选择性的所述第一聚合物隔离物，从而在所述第二聚合物隔离物和所述鳍片之间形成间隙；

使所述第二聚合物隔离物回流以闭合所述间隙；

在所述第二聚合物隔离物上方缘着所述鳍片的相对侧壁形成覆层；

去除所述第二聚合物隔离物，所述第二聚合物隔离物暴露出在所述底部隔离物和所述覆层之间的所述鳍片的相对侧壁；

沿着暴露于所述底部隔离物和所述覆层之间的所述鳍片的相对侧壁形成栅极，其中所述栅极具有通过去除所述第二聚合物隔离物而设定的栅极长度Lg；

在所述覆层上方形成所述顶部隔离物；以及

在所述顶部隔离物上方形成顶部源极和漏极。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一聚合物刷材料包括有机刷材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述有机刷材料包括聚苯乙烯。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中形成所述第一聚合物隔离物的步骤包括以下步骤：

将所述第一聚合物刷材料沉积到所述鳍片和所述底部隔离物上；

使所述第一聚合物刷材料退火，以将所述第一聚合物刷材料的单层接枝到所述鳍片和底部隔离物上；以及

去除所述第一聚合物刷材料的未接枝部分，留下接枝到所述鳍片和所述底部隔离物的所述第一聚合物刷材料的单层。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一聚合物刷材料在约25℃至约300℃之间的温度下退火。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的方法，其中通过用选自以下的溶剂冲洗所述第一聚合物刷材料来除去所述第一聚合物刷材料的未接枝部分：丙二醇单甲醚乙酸酯、甲苯、苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基异丁基甲醇、γ-丁内酯及其组合。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，还包括以下步骤：

将所述第一聚合物刷材料的单层图案化为所述第一聚合物隔离物。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二聚合物刷材料包括含硅(Si)的刷材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含Si的刷材料包括聚二甲基硅氧烷。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其中形成所述第二聚合物隔离物的步骤包括以下步骤：

将所述第二聚合物刷材料沉积到所述底部隔离物上；

使所述第二聚合物刷材料退火以将所述第二聚合物刷材料的单层接枝到所述底部隔离物上；以及

除去所述第二聚合物刷材料的未接枝部分，留下接枝到所述底部隔离物的所述第二聚合物刷材料的单层。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二聚合物刷材料在约25℃至约300℃的温度之间且在其之间的区间内退火。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，其中通过用选自以下的溶剂冲洗所述第二聚合物刷材料来除去所述第二聚合物刷材料的未接枝部分：丙二醇单甲醚乙酸酯、甲苯、苯、二甲苯、四氢呋喃、甲基异丁基甲醇、γ-丁内酯及其组合。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一聚合物隔离物通过灰化被去除。