[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110298318.9
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103035709A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹海洲;朱慧瓏;駱志炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所;北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京漢昊知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11370
• 代理人: 朱海波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體技術(shù)中，圍繞如何實(shí)現(xiàn)全耗盡型器件的整體構(gòu)思，研發(fā)的重心轉(zhuǎn)向立體型器件結(jié)構(gòu)。立體型器件結(jié)構(gòu)是指在襯底上形成FinFET，包括在半導(dǎo)體鰭片(Fin)的中間形成溝道區(qū)、在半導(dǎo)體鰭片的側(cè)壁上形成柵極以及在半導(dǎo)體鰭片的端面形成源/漏區(qū)。

在立體型半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中，由于溝道區(qū)不再包含在體硅或SOI中，而是從這些結(jié)構(gòu)中獨(dú)立出來(lái)，因此，采取蝕刻等方式可以制作出厚度極薄的全耗盡型溝道。

然而在立體型半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中，雖然通過(guò)蝕刻等方式制作的半導(dǎo)體鰭片(鰭型溝道)的厚度可以很薄，然而在鰭形溝道的下方仍然存在部分體硅，由于在立體型半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)中，主要是利用獨(dú)立出來(lái)的半導(dǎo)體鰭片形成溝道，在半導(dǎo)體鰭片的側(cè)壁形成半導(dǎo)體器件。因此，半導(dǎo)體鰭片下方存在的體硅會(huì)使半導(dǎo)體器件(源/漏區(qū))與襯底之間存在漏電流。消除半導(dǎo)體器件與襯底之間的漏電流，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了減小半導(dǎo)體器件與襯底之間的漏電流，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

本發(fā)明提供的一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：襯底、半導(dǎo)體鰭片、柵堆疊、源/漏區(qū)以及半導(dǎo)體基體，其中：

所述半導(dǎo)體鰭片位于所述半導(dǎo)體基體之上，且與所述半導(dǎo)體基體相連接，所述半導(dǎo)體基體的兩端與所述襯底相連接；

所述柵堆疊覆蓋所述半導(dǎo)體鰭片的中心部分、并延伸至所述襯底表面；

所述源/漏區(qū)位于所述半導(dǎo)體鰭片的端部分；

其中，位于所述半導(dǎo)體鰭片兩側(cè)的襯底中具有空腔，所述空腔中具有絕緣材料。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，該方法包括：

a)提供襯底，在所述襯底上形成半導(dǎo)體鰭片，在該半導(dǎo)體鰭片的側(cè)壁形成側(cè)墻；

b)刻蝕所述半導(dǎo)體鰭片兩側(cè)的襯底以形成空腔，其中，與所述半導(dǎo)體鰭片相連接且位于所述空腔之上的襯底部分為半導(dǎo)體基體；

c)在所述空腔內(nèi)填充絕緣材料；

d)形成柵堆疊、以及源/漏區(qū)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

通過(guò)對(duì)半導(dǎo)體鰭片兩側(cè)的襯底先干法刻蝕，再進(jìn)行濕法各向異性刻蝕，以形成貫通的空腔，并在該空腔內(nèi)填充絕緣材料，從而有效地減小了半導(dǎo)體鰭片下方的襯底區(qū)域(即半導(dǎo)體基體)，進(jìn)而降低了半導(dǎo)體器件與襯底之間的漏電流，提高了半導(dǎo)體器件的性能。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制造方法的流程圖；

圖2至圖11為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例按照?qǐng)D1所示流程制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的各個(gè)階段的剖面示意圖。

附圖中相同或相似的附圖標(biāo)記代表相同或相似的部件。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)描述。

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸，本文內(nèi)所述的各種結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系包含由于工藝或制程的需要所作的必要的延展，如，術(shù)語(yǔ)“垂直”意指兩平面之間的夾角與90°之差在工藝或制程允許的范圍內(nèi)。