[发明专利]柱形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

1.一种柱形晶体管的制造方法，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，每一所述晶体管柱具有一裸露的侧壁；

在每一所述晶体管柱的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一方向上相对的两端，所述第一方向为所述晶圆的厚度方向；所述源极与所述漏极之间的晶体管柱构成所述晶体管的沟道区；

在形成所述漏极之前，所述方法还包括：从所述晶圆的第二面开始，对所述晶圆进行减薄处理，直至暴露出所述晶体管柱的第二端为止；其中，所述晶体管柱的第二端位于所述晶体管柱的第一端和所述晶圆的第二面之间；

所述在所述晶体管柱的第二端，形成漏极，包括：对暴露的所述晶体管柱的第二端进行离子注入，形成所述漏极。

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还具有包裹所述晶体管柱其它侧壁的绝缘层；所述晶体管形成区域通过以下方式形成：

沿所述第一方向，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一方向的任意一个面；所述晶圆的第一面是与所述晶圆的第二面相对的一面；

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，形成具有一裸露的所述侧壁的所述晶体管柱，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，形成具有一裸露的所述侧壁的所述晶体管柱，包括：

以所述硅柱的边缘位置为刻蚀起点，沿所述第一方向，对所述硅柱和所述绝缘层进行部分刻蚀处理，去除在第二方向具有预设尺寸，且在所述第一方向上具有所述第一预设厚度的硅柱和绝缘层，形成具有一裸露的所述侧壁的所述晶体管柱，并形成一刻蚀凹槽；其中，所述预设尺寸小于所述硅柱在所述第二方向上的初始尺寸；所述第二方向垂直于所述第一方向。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在形成所述栅极氧化层和所述栅极之前，所述方法还包括：

在所述刻蚀凹槽的底部沉积形成第一隔离层；

对应地，所述在每一所述晶体管柱的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，在所述晶体管柱的所述侧壁上形成初始栅极氧化层；

在所述刻蚀凹槽中沉积多晶硅材料，形成多晶硅层；

在所述第一方向上，对所述初始栅极氧化层和所述多晶硅层同时进行刻蚀处理，去除所述第一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4所述的方法，其特征在于，在形成所述栅极氧化层和所述栅极之后，所述方法还包括：

在所述刻蚀凹槽中沉积形成第二隔离层，其中，所述第二隔离层位于所述晶体管柱在所述第二方向上的投影区域内，且所述第二隔离层在第三方向上的尺寸与所述晶体管柱在所述第三方向上的尺寸相等。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述从所述晶圆的第二面开始，对所述晶圆进行减薄处理，包括：

对所述晶圆进行所述减薄处理，直至暴露出所述第一隔离层。

7.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。