[发明专利]形成垂直场效应晶体管（VFET）器件的方法

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：

在基板上形成初始VFET，其中所述初始VFET包括：

在所述基板上的底部源极/漏极区域；

在所述底部源极/漏极区域上的沟道区域；

在所述沟道区域上的顶部源极/漏极区域，其中所述底部源极/漏极区域、所述沟道区域和所述顶部源极/漏极区域顺序地堆叠在所述基板上；

在所述沟道区域的侧表面上的图案化的牺牲层；以及

绝缘层，其中所述顶部源极/漏极区域和所述图案化的牺牲层由所述绝缘层围绕；

形成延伸穿过所述绝缘层的接触开口，其中所述接触开口暴露所述图案化的牺牲层的部分；

通过经由所述接触开口去除所述图案化的牺牲层而在所述沟道区域和所述绝缘层之间形成空腔；以及

在所述空腔中形成栅电极。

2.如权利要求1所述的方法，还包括在形成所述栅电极之后在所述接触开口中形成栅极接触，其中所述栅极接触接触所述栅电极。

3.如权利要求2所述的方法，还包括在所述基板上形成有源区域和场隔离层，

其中所述有源区域在所述场隔离层的侧表面上，所述沟道区域形成在所述有源区域上，并且所述栅极接触与所述场隔离层重叠。

4.如权利要求1所述的方法，还包括在所述空腔中形成所述栅电极之前在所述空腔中形成栅极绝缘物，

其中所述栅极绝缘物在剖视图中围绕所述栅电极。

5.如权利要求1所述的方法，其中形成所述栅电极包括在所述空腔中顺序地形成功函数层和金属性电极，

其中所述功函数层在剖视图中围绕所述金属性电极。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述初始VFET还包括：

顶部间隔物，使所述图案化的牺牲层与所述顶部源极/漏极区域分隔开；和

第一衬层，使所述沟道区域与所述图案化的牺牲层和所述顶部间隔物分隔开。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述第一衬层包括硅氧化物层。

8.如权利要求1所述的方法，其中形成所述初始VFET包括：

在所述基板上形成掩模层；

通过采用所述掩模层作为蚀刻掩模蚀刻所述基板，形成所述沟道区域；

形成在所述沟道区域的所述侧表面上以及在所述掩模层的侧表面和上表面上延伸的第一衬层；以及然后

在所述沟道区域的所述侧表面的下部上形成所述图案化的牺牲层以及在所述沟道区域的所述侧表面的上部上形成顶部间隔物，其中所述第一衬层使所述沟道区域与所述图案化的牺牲层和所述顶部间隔物分隔开。

9.如权利要求1所述的方法，其中形成所述初始VFET包括：

在所述基板上形成所述底部源极/漏极区域和所述沟道区域；

在所述沟道区域的所述侧表面上形成所述图案化的牺牲层；

在所述图案化的牺牲层上形成顶部间隔物；

在所述基板上形成所述绝缘层，其中所述顶部间隔物和所述图案化的牺牲层由所述绝缘层围绕，并且所述绝缘层包括在所述顶部间隔物之上的顶部源极/漏极开口；以及

在所述顶部源极/漏极开口中形成所述顶部源极/漏极区域。

10.如权利要求9所述的方法，其中形成所述顶部源极/漏极区域包括执行采用所述沟道区域作为籽晶层的外延生长工艺。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述顶部源极/漏极区域接触所述绝缘层的限定所述顶部源极/漏极开口的部分。

12.如权利要求1所述的方法，还包括在所述基板上形成有源区域和场隔离层，其中所述有源区域在所述场隔离层的侧表面上，并且所述沟道区域形成在所述有源区域上，并且

其中所述图案化的牺牲层的所述部分与所述场隔离层重叠。