[发明专利]具有垂直沟道结构的半导体器件

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上交替地形成多个牺牲层和多个绝缘层，所述多个牺牲层包括第一牺牲层和在所述第一牺牲层上的多个第二牺牲层，所述多个第二牺牲层包括与所述第一牺牲层的材料不同的材料；

形成穿过所述多个牺牲层和所述多个绝缘层的沟道孔以暴露所述衬底的顶表面；

形成填充所述沟道孔的底部的底部保护层；

使用与所述底部保护层不同的材料在所述沟道孔的内壁上形成侧壁保护层以接触所述底部保护层的顶表面；

去除所述底部保护层使得所述侧壁保护层保留在所述沟道孔中；

形成填充所述沟道孔的底部的沟道接触层，所述沟道接触层的顶表面位于比所述多个第二牺牲层当中的最下面的第二牺牲层的底表面低的水平处；

去除所述侧壁保护层；

在所述沟道孔的所述内壁上形成第一栅极绝缘层；

在所述第一栅极绝缘层上形成接触所述沟道接触层的沟道层；以及

去除所述第一牺牲层并在所述第一牺牲层被去除的位置处形成第一栅电极。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括通过硅化工艺将所述多个第二牺牲层转变为多个第二栅电极。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述多个第二牺牲层包括多晶硅并且所述多个第二栅电极包括金属硅化物。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述底部保护层的所述顶表面位于比所述多个第二牺牲层当中的最下面的第二牺牲层的底表面低并且比所述第一牺牲层的顶表面高的水平处。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述沟道接触层的形成中，所述多个第二牺牲层被所述侧壁保护层覆盖并且未暴露在所述沟道孔的所述内壁中。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟道接触层的顶表面位于比所述第一牺牲层的底表面低的水平处。

7.根据权利要求6所述的方法，

所述第一栅极绝缘层覆盖暴露在所述沟道孔的所述内壁中的所述第一牺牲层和所述多个第二牺牲层两者。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟道接触层的顶表面位于比所述第一牺牲层的顶表面高的水平处。

9.根据权利要求8所述的方法，

所述第一栅极绝缘层覆盖暴露在所述沟道孔的所述内壁中的所述多个第二牺牲层但不覆盖所述第一牺牲层。

10.根据权利要求8所述的方法，其中去除所述第一牺牲层和形成所述第一栅电极包括：

去除所述第一牺牲层以在去除了所述第一牺牲层的空间中形成开口，并通过所述开口暴露所述沟道接触层的侧壁；

在被所述开口暴露的所述沟道接触层的所述侧壁上形成第二栅极绝缘层；以及

在所述第二栅极绝缘层上形成所述第一栅电极以填充所述开口。