[發(fā)明專利]具有鰭形通道晶體管的半導(dǎo)體器件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610145914.2
• 申請日: 2006-11-23
• 公開（公告）號: CN101064312A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭星雄;李相敦
• 申請（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L29/78;H01L21/8242;H01L21/336
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 顧紅霞;張?zhí)焓?/td>

1.一種半導(dǎo)體器件，包括：

器件隔離結(jié)構(gòu)，其形成在半導(dǎo)體基板中以限定有源區(qū)，所述有源區(qū)在其側(cè)壁的下部具有凹陷區(qū)，所述凹陷區(qū)朝向所述有源區(qū)的內(nèi)部凹陷；

鰭形溝道區(qū)，其突出在所述器件隔離結(jié)構(gòu)之上；

柵極絕緣膜，其形成在包括所述突出的鰭形溝道區(qū)的半導(dǎo)體基板之上；以及

柵極電極，其形成在所述柵極絕緣膜之上以填充所述突出的鰭形溝道區(qū)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

所述凹陷區(qū)包括存儲節(jié)點區(qū)的一部分以及沿著所述有源區(qū)的縱向與所述存儲節(jié)點區(qū)相鄰的溝道區(qū)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，還包括：

形成在硅層上的源極/漏極區(qū)，所述硅層是利用在所述柵極電極兩側(cè)的半導(dǎo)體基板作為晶種層來加以生長的。

4.一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：

在半導(dǎo)體基板中形成器件隔離結(jié)構(gòu)以形成有源區(qū)，所述有源區(qū)在其側(cè)壁的下部具有凹陷區(qū)；

利用限定柵極區(qū)的凹式柵極掩膜作為蝕刻掩膜來蝕刻所述器件隔離結(jié)構(gòu)，以形成突出在所述器件隔離結(jié)構(gòu)之上的鰭形溝道區(qū)；

在包括所述突出的鰭形溝道區(qū)的露出的半導(dǎo)體基板之上形成柵極絕緣膜；以及

形成包括柵極硬掩膜層圖案與柵極電極的疊層結(jié)構(gòu)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)填充在對應(yīng)于所述柵極區(qū)的柵極絕緣膜之上的突出的鰭形溝道區(qū)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，

形成所述器件隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括：

蝕刻具有墊氧化物膜以及墊氮化物膜的半導(dǎo)體基板的預(yù)定區(qū)域，以形成限定有源區(qū)的溝槽；

在包括所述溝槽的半導(dǎo)體基板之上形成第一絕緣膜；

蝕刻所述第一絕緣膜以在所述溝槽的側(cè)壁處形成第一間隙壁；

利用所述第一間隙壁作為蝕刻掩膜來蝕刻在所述溝槽的底部露出的半導(dǎo)體基板，以形成其中所述半導(dǎo)體基板被移除的底切空間；以及

形成器件隔離結(jié)構(gòu)，所述器件隔離結(jié)構(gòu)填充包括所述底切空間的溝槽。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

所述第一絕緣膜選自氮化硅膜、氧化硅膜、硅膜及其組合所構(gòu)成的群組，其中所述第一絕緣膜的厚度范圍是從1nm至100nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

所述第一絕緣膜是借助CVD方法或ALD方法而形成的。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

用于形成所述第一間隙壁的蝕刻工序是借助等離子蝕刻方法而執(zhí)行的，所述等離子蝕刻方法利用選自C_xF_yH_z、O₂、HCl、Ar、He及其組合所構(gòu)成的群組的氣體。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，

用于形成所述底切空間的蝕刻工序是利用HCl與H₂的混合氣體并且在500℃至1000℃的溫度范圍內(nèi)執(zhí)行的。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括：

移除所述墊氮化物膜以及所述墊氧化物膜。

11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，

形成所述器件隔離結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述半導(dǎo)體基板之上形成SiGe層；

移除所述SiGe層的預(yù)定區(qū)域以露出所述半導(dǎo)體基板；

利用所述露出的半導(dǎo)體基板作為晶種層來生長硅層以填充所述SiGe層；

在所述硅層之上形成墊氧化物膜以及墊氮化物膜；

利用器件隔離掩膜來蝕刻所述墊氮化物膜、墊氧化物膜、硅層、SiGe層以及半導(dǎo)體基板，以形成限定有源區(qū)的溝槽，其中所述SiGe層在所述溝槽的側(cè)壁處露出；

移除在所述溝槽的側(cè)壁處露出的SiGe層，以形成在所述有源區(qū)之下的底切空間；以及

形成所述器件隔離結(jié)構(gòu)，所述器件隔離結(jié)構(gòu)填充包括所述底切空間的溝槽。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，

用于所述SiGe層的移除工序是借助干式蝕刻方法而執(zhí)行的。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，

所述SiGe層的蝕刻速率至少為所述半導(dǎo)體基板的蝕刻速率的十倍。