[發明專利]半導體器件結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201010241036.0
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN102347234A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 鐘匯才;梁擎擎
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/20;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 馬佑平

1.一種半導體器件結構的制造方法，包括：

提供半導體襯底；

在所述半導體襯底表面形成第一絕緣層；

嵌入所述第一絕緣層和半導體襯底形成淺溝槽隔離；

嵌入所述第一絕緣層和所述半導體襯底形成條狀凹槽；

在所述凹槽內形成溝道區；

形成所述溝道區上的柵堆疊線以及所述溝道區兩側的源/漏區。

2.根據權利要求1所述的方法，所述凹槽的底部高于所述淺溝槽隔離區的底部。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述第一絕緣層包括Si₃N₄、SiO₂、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON和SiON中的任一種或多種的組合。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，在形成淺溝槽隔離后，所述方法進一步包括：回刻所述第一絕緣層；在回刻后的第一絕緣層上形成第二絕緣層，所述第二絕緣層與第一絕緣層的材料相同；

則形成所述凹槽時，包括將所述第二絕緣層也進行刻蝕。

5.根據權利要求1所述的方法，其中在所述凹槽內形成溝道區包括：

在所述凹槽的底部形成第三絕緣層；

在所述第三絕緣層上形成所述溝道區。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述第三絕緣層包括Si₃N₄、SiO₂、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON和SiON中的任一種或多種的組合。

7.根據權利要求5所述的方法，其中，形成第三絕緣層的方法包括：

在所述凹槽內形成第三絕緣層，所述第三絕緣層在凹槽的側壁的厚度小于在凹槽底部的厚度；

選擇性刻蝕所述第三絕緣層在所述凹槽側壁上的部分，以使所述第三絕緣層僅保留在所述凹槽的底部。

8.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述溝道區的方法包括：

以所述凹槽內暴露的側壁為晶源外延生長溝道區。

9.根據權利要求1所述的方法，形成所述溝道區的材料包括以下任一種或多種的組合構成：Si、SiC、GaN、AlGaN、InP和SiGe。

10.根據權利要求1所述的方法，所述半導體襯底為體硅。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的方法，形成所述溝道區上的柵堆疊線，包括：

在所述溝道區上形成柵介質層；

在所述柵介質層上形成柵電極線；

將所述第一絕緣層去除；

環繞所述柵電極線外側形成側墻；

其中，在形成所述側墻之后、完成所述半導體器件的前道工藝之前，將所述柵電極線進行切割以形成電隔離的柵電極。

12.根據權利要求11所述的方法，將所述柵電極線進行切割包括：采用反應離子刻蝕或激光切割刻蝕對所述柵電極線進行切割。

13.根據權利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏區后，進一步包括：

將所述柵電極線去除以在所述側墻內形成開口；

在所述開口內形成替代柵電極線。

14.根據權利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏區之后，進行柵電極線的切割以形成電隔離的柵電極；所述方法進一步包括：

在所述半導體襯底上形成層間介質層，其中，層間介質層將所述隔離的柵電極之間進行填充；以及

刻蝕所述層間介質層以在所述柵電極或源/漏區上形成接觸孔。

15.根據權利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏區之后，所述方法進一步包括：

形成第一層間介質層；

刻蝕所述第一層間介質層以在所述源/漏區上形成下接觸孔；

在所述下接觸孔中形成下接觸部；

形成第二層間介質層；

刻蝕所述第二層間介質層以在所述柵電極線或源/漏區上形成上接觸孔；

在所述上接觸孔中形成上接觸部；

其中，在所述源/漏區上，所述下接觸部與上接觸部對齊。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，在形成下接觸部之后進行柵電極線的切割。