[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 200710186780.3
• 申請日: 2007-11-16
• 公開（公告）號: CN101192605A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 朱慧瓏;譚悅
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L27/12;H01L27/11;H01L27/088;H01L27/092;H01L21/82;H01L21/84;H01L21/8244;H01L21/8234;H01L21/8238
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張波

1.一種半導體結構，包括：

至少一個第一半導體鰭，其具有第一頂表面和第一垂直尺度并位于半導體襯底上；以及

至少一個第二半導體鰭，其具有第二頂表面和第二垂直尺度并位于所述半導體襯底上，其中所述第一頂表面的高度和所述第二頂表面的高度相等，且所述第二垂直尺度小于所述第一垂直尺度的90％。

2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述第二垂直尺度在所述第一垂直尺度的20％和80％之間。

3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述至少一個第二半導體鰭的側壁與所述至少一個第一半導體鰭的側壁接觸鄰接。

4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述至少一個第一半導體鰭和所述至少一個第二半導體鰭具有矩形截面區。

5.根據權利要求4所述的半導體結構，還包括所述第二半導體鰭的底表面和所述半導體襯底之間的電介質材料。

6.根據權利要求5所述的半導體結構，其中所述電介質材料的底部的高度與所述至少一個第一半導體鰭的底部的高度相同。

7.根據權利要求4所述的半導體結構，還包括在所述至少一個第一半導體鰭和所述至少一個第二半導體鰭的每個側壁上的柵極電介質。

8.根據權利要求7所述的半導體結構，其中所述柵極電介質包括從SiO₂、氮氧化物、HfO₂、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂、La₂O₃、SrTiO₃、LaAlO₃及其混合物構成的組中選擇的至少一種材料。

9.根據權利要求7所述的半導體結構，還包括所述柵極電介質上的柵電極。

10.根據權利要求9所述的半導體結構，其中所述柵電極為金屬柵電極，其中所述金屬柵電極位于所述柵極電介質上并接觸所述柵極電介質，且所述金屬柵電極包括從多晶硅、TaN、TiN、WN、其他難熔金屬氮化物及其混合物構成的組中選擇的至少一種材料。

11.根據權利要求7所述的半導體結構，其中所述柵極電介質接觸所述第一頂表面和所述第二頂表面。

12.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述半導體襯底包括絕緣體上半導體襯底。

13.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述至少一個第一半導體鰭和所述至少一個第二半導體鰭包括從以下材料構成的組中選擇的半導體材料：硅、鍺、硅-鍺合金、硅碳合金、硅鍺碳合金、砷化鎵、砷化銦、磷化銦、III-V化合物半導體材料、II-VI化合物半導體材料、有機半導體材料及其他化合物半導體材料。

14.一種用于制造半導體結構的方法，包括：

在半導體襯底上形成具有第一頂表面的至少一個第一半導體鰭和具有第二頂表面的至少一個第二半導體鰭；

向所述至少一個第二半導體鰭的部分中引入植入物質；以及

去除所述至少一個第二半導體鰭的所述部分。

15.根據權利要求14所述的方法，其中通過選擇性蝕刻工藝去除所述至少一個第二半導體鰭的所述部分，所述選擇性蝕刻工藝相對于所述第一半導體鰭中的半導體材料和未與所述植入物質合金化的所述第二半導體鰭中的半導體材料選擇性地蝕刻所述部分。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述至少一個第二半導體鰭包括硅，且所述植入物質包括鍺。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述選擇性蝕刻工藝為含有CH_xF_y氣體的反應離子蝕刻RIE工藝。

18.根據權利要求14所述的方法，還包括在通過去除所述至少一個第二半導體鰭的所述部分形成的空間中淀積電介質材料。

19.根據權利要求14所述的方法，還包括：

在所述至少一個第一半導體鰭和所述至少一個第二半導體鰭的每個側壁上形成柵極電介質；以及

在所述柵極電介質上形成柵電極。

20.根據權利要求19所述的方法，還包括在所述第一頂表面上和所述第二頂表面上形成柵極電介質。