[發明專利]一種半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201110298318.9
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN103035709A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 尹海洲;朱慧瓏;駱志炯
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;北京北方微電子基地設備工藝研究中心有限責任公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

1.一種半導體結構，該半導體結構包括襯底(100)、半導體鰭片(200)、柵堆疊、源/漏區以及半導體基體(120)，其中：

所述半導體鰭片(200)位于所述半導體基體(120)之上，且與所述半導體基體(120)相連接，所述半導體基體(120)的兩端與所述襯底(100)相連接；

所述柵堆疊覆蓋所述半導體鰭片(200)的中心部分、并延伸至所述襯底(100)表面；

所述源/漏區位于所述半導體鰭片(200)的端部分；

其中，位于所述半導體鰭片(200)兩側的襯底(100)中具有空腔(400)，所述空腔中(400)中具有絕緣材料(500)。

2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，所述半導體基體(120)的材料為單晶Si、單晶Ge、單晶SiGe中的一種或者其任意組合。

3.根據權利要求1或2所述的半導體結構，其中，在所述半導體基體(120)的表面存在介質膜(130)。

4.根據權利要求3所述的半導體結構，其中，所述介質膜(130)為氧化膜。

5.根據權利要求1至4之一的半導體結構，其中，所述位于所述半導體鰭片(200)兩側的襯底(100)中的空腔(400)是連通的。

6.一種半導體結構的制造方法，該方法包括：

a)提供襯底(100)，在所述襯底(100)上形成半導體鰭片(200)，在該半導體鰭片(200)的側壁形成側墻(220)；

b)刻蝕所述半導體鰭片(200)兩側的襯底(100)以形成空腔(400)，其中，與所述半導體鰭片(200)相連接且位于所述空腔(400)之上的襯底(100)部分為半導體基體(120)；

c)在所述空腔(400)內填充絕緣材料(500)；

d)形成柵堆疊、以及源/漏區。

7.根據權利要求6所述的方法，其中：

所述半導體基體(120)的材料為單晶Si、單晶Ge、單晶SiGe中的一種或者其任意組合。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其中，在所述步驟b)之后還包括：

e)在所述半導體基體(120)的表面形成介質膜(130)。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，所述介質膜(130)為氧化膜。

10.根據權利要求6所述的方法，其中，所述步驟b)具體包括：

干法刻蝕所述襯底(100)，在所述半導體鰭片(200)兩側的襯底(100)中形成凹槽(300)；

濕法腐蝕所述凹槽(300)從而形成空腔(400)。

11.根據權利要求10所述的方法，其中濕法腐蝕所述凹槽(300)的步驟具體為：

濕法腐蝕所述凹槽(300)，使所述凹槽(300)相貫通。

12.根據權利要求10所述的方法，其中：

在所述襯底(100)和半導體鰭片(200)上形成掩膜層(210)；

在所述掩膜層(210)上覆蓋一層光刻膠，通過曝光顯影在光刻膠上形成開口，所述開口位于所述半導體鰭片(200)的兩側；

刻蝕所述開口中的掩膜層(210)，去掉所述光刻膠；

通過所述開口對所述襯底(100)進行干法刻蝕以形成凹槽(300)。

13.根據權利要求10或11所述的方法，其中：

所述干法刻蝕包括等離子刻蝕、反應離子刻蝕中的一種或者組合。

14.根據權利要求10或11所述的方法，其中：

使用氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨或乙二胺-鄰苯二酚中的一種或者其任意組合對所述凹槽進行濕法腐蝕。

15.根據權利要求6所述的方法，其中，所述步驟d)包括：

在所述半導體鰭片(200)和襯底(100)上形成柵介質材料層，在該柵介質材料層上形成柵極材料層，在該柵極材料層上形成硬掩膜材料層；

刻蝕所述硬掩膜材料層、柵極材料層以及柵介質材料層，暴露所述半導體鰭片(200)的端部分，形成柵堆疊；以及

對所述半導體鰭片(200)的端部分的暴露區域進行離子注入，形成源/漏區。