【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种制备垂直沟道金属氧化物半导体晶体管的方法，属于半导体行业、半导体工艺领域。
技术介绍
1、随着先进半导体工艺技术的特征尺寸不断减小至实践和理论的物理极限，如何延续摩尔定律(用更低的成本制造出更高的集成度)成为了集成电路产业界关注的重要话题。根据国际器件与系统路线图(irds)的规划，深度摩尔(more moore)，超越摩尔(more thanmoore)和新器件(beyond cmos)将会是未来集成电路产业和学界的发展和研究方向。将存储，传感，逻辑计算等不同功能进行单片异质集成是“超越摩尔”方向的主要内容之一。单片异质集成的一个可能的具体实现方向是在后道工序(back end of line)中进行功能集成。以igzo为代表的金属氧化物半导体拥有制备温度低，漏电流小的优点。其低于300摄氏度的制备温度可以兼容以铜互连为基础的后道工序。因此，后道工序兼容的金属氧化物半导体晶体管成为了学界以及产业界关注的研究对象。对比于平面结构的垂直沟道晶体管具有“更高宽长比”，“特征尺寸不受光刻条件限制”，“易于三维集成”等优势，成为学界研究对象之一。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，具有可三维集成的优势。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，具体包括以下步骤：
4、1)在单晶硅表面光刻剥离形成氧化硅隔离层；
5、2)在氧化硅隔离层表面旋涂光刻胶，利
6、3)在沟槽和两侧氧化硅隔离层上溅射生长金属层；
7、4)rie反应离子刻蚀金属层，保证沟槽侧壁金属没有残留，所述沟槽底部以及两侧氧化硅隔离层上的金属层作为源/漏电极；
8、5)ald生长有源层薄膜，经光刻剥离后使有源层薄膜覆盖整个沟槽以及覆盖在两侧氧化硅隔离层的金属层上；
9、6)ald生长栅介质层薄膜，经光刻剥离后使栅介质层薄膜覆盖在有源层薄膜上；
10、7)溅射生长金属栅电极层，经光刻剥离后使金属栅电极层覆盖栅介质层薄膜，从而形成位于沟槽内的栅极控制两侧的串联垂直沟道氧化物晶体管。
11、进一步，步骤1)采用pecvd生成氧化硅隔离层，氧化硅隔离层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，其厚度决定沟道长度，厚度范围为50nm～1μm。
12、进一步，步骤2)所述反应离子刻蚀(rie)的气体是sf6、chf3。
13、进一步，步骤3)使用pvd溅射，金属层材料可以为钼、钨、钛、金、氮化钛等，其厚度范围为20nm～100nm。
14、进一步，步骤4)所述反应离子刻蚀(rie)的气体是sf6、chf3，在沟槽底部及氧化硅隔离层上侧剩余金属层厚度范围为10nm～50nm。
15、进一步，步骤5)所述ald生长的有源层可以为igzo、ito、izo、azo等金属氧化物半导体，其厚度范围5nm～50nm。
16、进一步，步骤6)所述ald生长的栅介质可以为hfo2、al2o3、sio2等，其厚度范围5nm～50nm。
17、进一步，步骤7)使用pvd溅射，溅射金属电极可以为钼、钨、钛、金、氮化钛等，其厚度范围20～100nm。
18、本专利技术的有益效果如下：
19、本专利技术可以通过一次光刻形成两个晶体管的串联，且通过沟槽填充-刻蚀形成一个栅极控制两侧的串联垂直沟道氧化物晶体管，可以避免源漏交叠区的产生以及其导致的源漏寄生电容。
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1.一种垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤1)采用PECVD生成氧化硅隔离层，氧化硅隔离层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，其厚度决定沟道长度，厚度范围为50nm～1μm。
3.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤2)所述反应离子刻蚀(RIE)的气体是SF6、CHF3。
4.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)使用PVD溅射，金属层材料采用钼、钨、钛、金或氮化钛，其厚度范围为20nm～100nm。
5.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤4)所述反应离子刻蚀的气体是SF6、CHF3，在沟槽底部及氧化硅隔离层上侧剩余金属层厚度范围为10nm～50nm。
6.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤5)所述ALD生长的有源层薄膜为IGZO、ITO、IZO或AZO金属氧化物半导体，其厚度范围5nm～50nm。<...
【技术特征摘要】
1.一种垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤1)采用pecvd生成氧化硅隔离层，氧化硅隔离层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，其厚度决定沟道长度，厚度范围为50nm～1μm。
3.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤2)所述反应离子刻蚀(rie)的气体是sf6、chf3。
4.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特征在于，步骤3)使用pvd溅射，金属层材料采用钼、钨、钛、金或氮化钛，其厚度范围为20nm～100nm。
5.如权利要求1所述的垂直沟道氧化物晶体管的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩德栋，李岳，方志增，罗易，许登钦，张兴，刘力锋，王漪，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：
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