[发明专利]基于垂直沟道的MISFET器件及其制备方法

权利要求书

1.一种基于垂直沟道的MISFET器件，包括源极、漏极、栅极以及MIS结构，其特征在于：所述MIS结构包括至少一半导体结构和环绕半导体结构设置的绝缘介质，且在所述半导体结构和绝缘介质的界面处形成有沟道，所述沟道的轴线基本垂直于一选定平面，所述源极与漏极经所述沟道电连接，所述栅极分布于源极和漏极之间。

2.根据权利要求1所述的基于垂直沟道的MISFET器件，其特征在于：所述MISFET器件包括阵列分布的复数个半导体结构，且该复数个半导体结构与绝缘介质之间形成有由复数个所述的沟道组成的沟道阵列。

3.根据权利要求1或2所述的基于垂直沟道的MISFET器件，其特征在于：所述MIS结构的轴线基本垂直于所述选定平面；优选的，所述半导体结构与绝缘介质同轴设置；优选的，所述MIS结构为柱状；优选的，所述MIS结构的径向截面形状包括多边形或圆形；优选的，所述半导体结构为柱状；优选的，所述半导体结构的径向截面形状包括多边形或圆形；优选的，所述半导体结构为纳米柱。

4.根据权利要求1所述的基于垂直沟道的MISFET器件，其特征在于：所述源极、漏极与所述半导体结构形成欧姆接触；优选的，所述源极和漏极沿所述沟道轴向间隔设置；优选的，所述栅极与源极之间的距离小于所述栅极与漏极之间的距离；优选的，所述源极和漏极分别设置所述沟道两端处；优选的，所述栅极环绕所述MIS结构设置；优选的，所述源极、漏极及栅极中的至少一者平行于所述选定平面；优选的，所述源极、漏极及栅极均平行于所述选定平面。

5.根据权利要求1所述的基于垂直沟道的MISFET器件，其特征在于：所述源极包括源极接触环，所述源极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述源极接触环经连接线与源极引线盘电连接；优选的，所述漏极包括漏极接触环，所述漏极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述漏极接触环经连接线与漏极引线盘电连接；优选的，所述栅极包括栅极接触环，所述栅极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述栅极接触环经连接线与栅极引线盘电连接；优选的，所述源极接触环、漏极接触环和栅极接触环中的至少一者与所述MIS结构同轴设置；优选的，所述源极接触环、漏极接触环和栅极接触环中的至少一者平行于所述选定平面。

6.根据权利要求1所述的基于垂直沟道的MISFET器件，其特征在于：所述源极和漏极中的至少一者与栅极之间还保留或未保留隔离绝缘介质层；优选的，所述源极和漏极中的任一者与栅极之间均无隔离绝缘介质层；和/或，所述栅极具有场板结构；和/或，所述MISFET器件还包括衬底，所述选定平面为所述衬底主平面，并且所述半导体结构形成于衬底主平面上；和/或，所述半导体结构的材质选自III～V族半导体。

7.一种基于垂直沟道的MISFET器件的制备方法，其特征在于包括：

于衬底主平面上形成MIS结构，所述MIS结构包括至少一半导体结构和环绕半导体结构设置的绝缘介质，且在所述半导体结构和绝缘介质的界面处形成有沟道，所述沟道的轴线基本垂直于一选定平面；

制作源极、栅极及漏极，并使所述源极与漏极经所述沟道电连接，所述栅极分布于源极和漏极之间。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于包括：在所述衬底主平面上形成阵列分布的复数个半导体结构与绝缘介质，并使该复数个半导体结构与绝缘介质之间形成由复数个所述的沟道组成的沟道阵列。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述MIS结构的轴线基本垂直于所述选定平面；优选的，所述半导体结构与绝缘介质同轴设置；优选的，所述MIS结构为柱状；优选的，所述MIS结构的径向截面形状包括多边形或圆形；优选的，所述半导体结构为柱状；；优选的，所述半导体结构的径向截面形状包括多边形或圆形；优选的，所述半导体结构为纳米柱。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述源极、漏极与所述半导体结构形成欧姆接触；优选的，所述源极和漏极沿所述沟道轴向间隔设置；优选的，所述栅极与源极之间的距离小于所述栅极与漏极之间的距离；优选的，所述源极和漏极分别设置所述沟道两端处；优选的，所述栅极环绕所述MIS结构设置；优选的，所述源极、漏极及栅极中的至少一者平行于所述选定平面；优选的，所述源极、漏极及栅极均平行于所述选定平面；优选的，所述源极包括源极接触环，所述源极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述源极接触环经连接线与源极引线盘电连接；优选的，所述漏极包括漏极接触环，所述漏极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述漏极接触环经连接线与漏极引线盘电连接；优选的，所述栅极包括栅极接触环，所述栅极接触环环绕所述沟道设置；优选的，所述栅极接触环经连接线与栅极引线盘电连接；优选的，所述源极接触环、漏极接触环和栅极接触环中的至少一者与所述MIS结构同轴设置；优选的，所述源极接触环、漏极接触环和栅极接触环中的至少一者平行于所述选定平面；和/或，所述半导体结构的材质选自III～V族半导体。