[发明专利]双栅极晶体管及其制造方法、半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种双栅极晶体管的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一晶圆，所述晶圆具有多个晶体管形成区域，每一所述晶体管形成区域具有一晶体管柱，每一所述晶体管柱在第一方向上具有相对裸露的第一侧壁和第二侧壁，所述晶体管柱两侧具有位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的刻蚀沟槽；

在每一所述刻蚀沟槽的底部沉积绝缘材料，形成第一隔离层；

分别在所述第一侧壁和所述第二侧壁上依次形成栅极氧化层和栅极；

在所述栅极氧化层和所述栅极上沉积绝缘材料，形成第二隔离层；其中，所述第二隔离层、所述栅极和所述第一隔离层在第二方向上的尺寸之和，与所述晶体管柱在所述第二方向上的尺寸相等；

在所述晶体管柱的第一端，形成源极；

从所述晶圆的第二面开始，对所述晶圆进行减薄处理，暴露出所述晶体管柱的第二端；其中，所述晶圆的第二面是靠近所述晶体管柱的第二端的一面；

在所述晶体管柱的第二端，形成漏极，其中，所述第一端和所述第二端分别为所述晶体管柱在第二方向上相对的两端，所述第二方向为所述晶圆的厚度方向，所述第二方向垂直于所述第一方向；所述源极和所述漏极之间的晶体管柱构成所述晶体管的沟道区。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述晶体管形成区域通过以下方式形成：

沿所述第二方向，以所述晶圆的第一面为刻蚀起点，对所述晶圆进行部分刻蚀，形成由多个硅柱组成的网格状刻蚀沟槽；其中，每一所述硅柱具有第一预设厚度，所述第一预设厚度小于所述晶圆的初始厚度；所述晶圆的第一面为所述晶圆沿所述第二方向的任意一个面；

在所述网格状刻蚀沟槽中沉积绝缘材料，形成包围每一所述硅柱的绝缘层；

刻蚀所述硅柱和所述绝缘层，形成具有所述第一侧壁和所述第二侧壁的晶体管柱、和位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的刻蚀沟槽，得到所述晶体管形成区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述刻蚀所述硅柱和所述绝缘层，形成具有所述第一侧壁和所述第二侧壁的晶体管柱、和位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的刻蚀沟槽，包括：

沿第三方向，对所述硅柱和所述绝缘层的两侧进行部分刻蚀处理，去除在所述第一方向具有预设尺寸，且在所述第二方向上具有所述第一预设厚度的硅柱和绝缘层，形成具有所述第一侧壁和所述第二侧壁的晶体管柱、和位于所述第一侧壁和所述第二侧壁的刻蚀沟槽；

其中，所述预设尺寸小于所述硅柱在所述第一方向上的初始尺寸的二分之一。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分别在所述第一侧壁和所述第二侧壁上依次形成栅极氧化层和栅极，包括：

通过原位氧化的方式，分别在所述晶体管柱的所述第一侧壁和所述第二侧壁上形成初始栅极氧化层；

在每一所述刻蚀沟槽中的所述第一隔离层上沉积多晶硅材料，形成多晶硅层；

在所述第二方向上，对每一所述初始栅极氧化层和每一所述多晶硅层同时进行刻蚀处理，去除所述第二方向上的部分厚度的所述初始栅极氧化层和所述多晶硅层，形成所述栅极氧化层和所述栅极。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源极与所述漏极的形状相同或不同；

所述源极和所述漏极的形状包括以下任意一种：方形、半圆形、三角形或任意多边形。

6.一种如权利要求1至5任一项提供的制造方法制造的双栅极晶体管，其特征在于，所述双栅极晶体管包括：

沟道区；

源极，位于所述沟道区的第一端；

漏极，位于所述沟道区的第二端，其中，所述第一端和所述第二端分别为所述沟道区在第二方向上相对的两端，所述第二方向为形成所述沟道区的晶圆的厚度方向；

双栅极，位于所述沟道区的两侧，且每一所述栅极与所述沟道区对应；

栅极氧化层，位于所述沟道区与每一所述栅极之间；

第一隔离层，位于所述漏极两侧；

第二隔离层，位于所述源极两侧，其中，所述第二隔离层、所述栅极和所述第一隔离层在第二方向上的尺寸之和，与晶体管柱在所述第二方向上的尺寸相等。