[发明专利]半导体垂直场效应器件制备方法

权利要求书

1.一种半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100对晶圆进行加工形成栅极部位暴露的垂直场效应器件雏形，对暴露的栅极部位进行各向同性刻蚀，形成栅极的门槽；

S200采用氧化生长在栅极形成氧化层；

S300在门槽中填充金属形成自对准字线；

S400采用外延生长工艺在晶圆的硅表面上部形成漏极。

2.根据权利要求1所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S300步骤中，进行化学机械抛光处理栅极氧化层和金属。

3.根据权利要求1所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S400步骤中，所述外延生长工艺过程具体如下：

S410将经S300步骤加工后的晶圆置于包有含碳化硅、玻璃态石墨或者热分解石墨的高纯石墨加热体上，并同高纯石墨加热体一起放入石英反应器内；

S420在石英反应器内，在第一设定温度条件下，以干燥氯化氢、溴或者溴化氢进行原位抛光；

S430在第二设定温度条件下，向石英反应器内通入含硅反应气体，使得含硅反应气体还原或热分解，产生的硅原子在晶圆的硅表面上外延生长，形成预定厚度的外延层即为漏极。

4.根据权利要求3所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S400步骤中，在形成漏极后，采用原子层沉积工艺填充氮化硅；在填充氮化硅后实施化学机械抛光处理。

5.根据权利要求1所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S100步骤中，栅极部位暴露的垂直场效应器件雏形的加工形成过程如下：

S10通过SADP工艺或者SAQP工艺在晶圆上形成第一隔离浅沟道；

S20采用沉积工艺对第一隔离浅沟道填充氧化硅；

S30采用SADP工艺或者SAQP工艺在晶圆上形成与第一隔离浅沟道垂直的第二隔离浅沟道，由第一隔离浅沟道和第二隔离浅沟道分隔的部分即为垂直场效应器件雏形；

S40采用原子层沉积工艺在第二隔离浅沟道形成氧化硅层；

S50对第二隔离浅沟道填充氮化硅；

S60采用湿法腐蚀氧化硅，将垂直场效应器件雏形的栅极部位暴露。

6.根据权利要求5所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S40步骤中，在形成氧化硅层后，通过刻蚀将第二隔离浅沟道底部和垂直场效应器件雏形顶部的氧化硅层去除；

进行渗钴硅化处理，在第二隔离浅沟道和垂直场效应器件雏形的底部形成硅化钴层。

7.根据权利要求5所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，所述第一隔离浅沟道的深度大于第二隔离浅沟道的深度。

8.根据权利要求5所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S10步骤中，所述第一隔离浅沟道的底端不低于位线底端。

9.根据权利要求5所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S30步骤中，所述第二隔离浅沟道的底端不低于字线底端。

10.根据权利要求5所述的半导体垂直场效应器件制备方法，其特征在于，在S20步骤中对第一隔离浅沟道填充氧化硅后，实施化学机械抛光处理；在S50步骤中对第二隔离浅沟道填充氮化硅后，实施化学机械抛光处理。