[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201310050540.6
• 申請日: 2013-02-08
• 公開（公告）號: CN103985756B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 朱慧瓏
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 蔡純

1.一種半導體器件，包括：

半導體襯底；

半導體襯底中的背柵隔離結構；以及

背柵隔離結構上的相鄰的場效應晶體管，

其中，所述相鄰的場效應晶體管中的每一個包括位于背柵隔離結構上的夾層結構，該夾層結構包括背柵導體、位于背柵導體兩側的半導體鰭片、以及將背柵導體與半導體鰭片分別隔開的各自的背柵電介質，

其中，背柵隔離結構作為所述相鄰的場效應晶體管的背柵導體的導電路徑的一部分，并且，在所述相鄰的場效應晶體管的背柵導體之間形成PNP結或NPN結。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括位于半導體鰭片下部的穿通阻止層。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中穿通阻止層的摻雜類型與場效應晶體管的導電類型相反。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括與半導體鰭片的側面接觸的附加的應力作用層。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中背柵隔離結構包括：

半導體襯底中的第一阱區；

位于第一阱區上方并且與第一阱區鄰接的第二阱區；以及

將第二阱區隔開為第一部分和第二部分的淺溝槽隔離，

其中，所述相鄰的場效應晶體管中的第一場效應晶體管的背柵導體與第二阱區的第一部分接觸，第二場效應晶體管的背柵導體與第二阱區的第二部分接觸。

6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中第一晶體管的導電類型與第二晶體管的導電類型相同，第一阱區的摻雜類型與第一場效應晶體管和第二場效應晶體管的導電類型相同，第二阱區的摻雜類型與第一場效應晶體管和第二場效應晶體管的導電類型相反。

7.根據權利要求6所述的場效應晶體管，其中在第二阱區的第一部分-第一阱區-第二阱區的第二部分的路徑上形成PNP結或NPN結。

8.一種制造半導體器件的方法，包括：

在半導體襯底中形成背柵隔離結構，使得半導體襯底位于背柵隔離結構上方的部分形成半導體層；以及

在背柵隔離結構上形成相鄰的場效應晶體管，包括：

在半導體層上形成多個掩模層；

在所述多個掩模層中的最頂部的一個中形成開口；

在開口內壁形成側墻形式的另一個掩模層；

采用所述另一個掩模層作為硬掩模，將開口穿過所述多個掩模層和所述半導體層延伸到背柵隔離結構；

在開口內壁形成背柵電介質；

在開口中形成背柵導體；

在開口中形成包括所述另一個掩模層的絕緣帽蓋，該絕緣帽蓋覆蓋背柵電介質和背柵導體；

采用絕緣帽蓋作為硬掩模，將半導體層圖案化為半導體鰭片；

其中，背柵導體、位于背柵導體兩側的由半導體層形成的半導體鰭片、以及將背柵導體與半導體鰭片分別隔開的各自的背柵電介質形成夾層結構，其中絕緣帽蓋將背柵導體與前柵導體隔開，

其中，背柵隔離結構作為所述相鄰的場效應晶體管的背柵導體的導電路徑的一部分，并且，在所述相鄰的場效應晶體管的背柵導體之間形成PNP結或NPN結。

9.根據權利要求8所述的半導體器件，在圖案化半導體層的步驟和形成前柵堆疊的步驟之間，還包括在半導體鰭片下部形成穿通阻止層。

10.根據權利要求9所述的方法，其中形成穿通阻止層包括進行離子注入而在半導體鰭片與阱區相鄰的部分中引入摻雜劑。

11.根據權利要求10所述的方法，其中形成穿通阻止層包括在進行離子注入之前，形成絕緣層限定穿通阻止層的位置。

12.根據權利要求10所述的方法，其中在形成穿通阻止層的步驟中使用的摻雜劑類型與場效應晶體管的導電類型相反。

13.根據權利要求8所述的方法，還包括形成與半導體鰭片的側面上外延生長應力作用層。

14.根據權利要求8所述的方法，其中形成背柵隔離結構包括：

在半導體襯底中形成第一阱區；

在第一阱區上形成第二阱區；

形成淺溝槽隔離將第二阱區隔開為第一部分和第二部分隔開，

其中，所述相鄰的場效應晶體管中的第一場效應晶體管的背柵導體與第二阱區的第一部分接觸，第二場效應晶體管的背柵導體與第二阱區的第二部分接觸。