[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

说明书

本申请实施例提供一种双栅极晶体管及其制造方法、半导体器件及其制造方法，所述双栅极晶体管的制造方法包括：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；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；在所述晶体管柱的第一端，形成源极；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。

技术领域

本申请涉及半导体领域，涉及但不限于一种双栅极晶体管及其制造方法、半导体器件及其制造方法。

背景技术

晶体管在电子设备中被广泛地用作开关器件或驱动装置。例如，晶体管可以用于动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)中，用于控制每一存储单元中的电容。

相关技术中，晶体管的结构主要包括平面晶体管和填埋式沟道晶体管，而不论是平面晶体管结构还是填埋式沟道晶体管结构，其源极(Source，S)和漏极(Drain，D)均位于栅极(Gate，G)的水平两侧，这种结构下源极和漏极分别占用了不同的位置，使得晶体管的面积较大。另外，在存储器件中，晶体管的源极和漏极形成后会分别连接不同的结构，当源极和漏极位于栅极的水平两侧时，容易导致存储器内部的电路布线复杂，制造工艺难度大。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种双栅极晶体管及其制造方法、半导体器件及其制造方法。

第一方面，本申请实施例提供一种双栅极晶体管的制造方法，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；

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；

在所述晶体管柱的第一端，形成源极；

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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，在沉积所述栅氧层材料和所述多晶硅材料之前，所述方法还包括：

在每一所述刻蚀沟槽的底部沉积所述绝缘材料，形成第一隔离层；