[發明專利]由懸空硅進行電介質隔離的FINFET及其制造方法

有效

• 申請號: 201410009330.7
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN103915501B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 程慷果;B·S·哈倫;S·波諾斯;T·E·斯坦達耶爾特;T·亞馬施塔
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 王莉莉

1.一種FINFET中的半導體結構，包括：

半導體襯底；

絕緣體層，置于所述半導體襯底之上；

多個半導體鰭，置于所述絕緣體層上；以及

多個嵌入式間隔物，置于與各個鰭相鄰的所述絕緣體層中，

其中，絕緣體層在直接位于所述多個半導體鰭中的各個鰭下的鰭下區域中具有第一厚度，在位于所述多個半導體鰭中的各個鰭之間的鰭間區域中具有第二厚度，其中，第一厚度大于第二厚度；

其中，在鰭下區域中的絕緣體層延伸到鰭間區域中的絕緣體層之上；

其中，在鰭下區域中的絕緣體層延伸到鰭間區域中的絕緣體層之下；

其中，所述絕緣體層由僅一個沉積處理所形成的一種材料構成。

2.根據權利要求1所述的半導體結構，還包括置于鰭間區域中的半導體襯底上的淺溝槽隔離區。

3.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，第一厚度在第二厚度的2倍大到4倍大之間。

4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，嵌入式間隔物包括氮化物，并且絕緣體層包括氧化物。

5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中，嵌入式間隔物包括氮化物，并且絕緣體層包括旋涂玻璃。

6.根據權利要求1所述的半導體結構，還包括置于該半導體結構上的柵極區域。

7.根據權利要求6所述的半導體結構，其中，柵極區域包括多晶硅。

8.根據權利要求6所述的半導體結構，其中，柵極區域包括金屬。

9.根據權利要求6所述的半導體結構，還包括置于所述多個半導體鰭上并且與所述多個半導體鰭直接物理接觸的外延硅區域。

10.一種用于形成半導體結構的方法，包括：

在半導體襯底上形成犧牲層；

在犧牲層上形成鰭；

在半導體襯底上形成淺溝槽隔離區，其中，所述淺溝槽隔離區被置于各個鰭之間；

在鰭上形成間隔物；

使淺溝槽隔離區凹陷；

去除所述犧牲層，從而在所述半導體結構中形成孔洞；

在孔洞中沉積絕緣體層，其中，所述絕緣體層部分地覆蓋所述間隔物，留下所述間隔物的暴露部分；以及

去除所述間隔物的所述暴露部分。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括直接在鰭上生長外延區域。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，在半導體襯底上形成犧牲層包括形成SiGe層。

13.根據權利要求10所述的方法，還包括在孔洞中沉積絕緣體層后執行致密化退火。

14.根據權利要求13所述的方法，其中，執行致密化退火包括在從500攝氏度到800攝氏度的溫度范圍中執行退火。

15.根據權利要求13所述的方法，其中，執行致密化退火包括在從900攝氏度到1100攝氏度的溫度范圍中執行退火。

16.根據權利要求10所述的方法，其中，在孔洞中沉積絕緣體層包括沉積可流動氧化物。

17.根據權利要求10所述的方法，其中，在孔洞中沉積絕緣體層包括沉積旋涂玻璃。

18.根據權利要求10所述的方法，其中，在孔洞中沉積絕緣體是使用原子層沉積來執行的。

19.根據權利要求10所述的方法，其中，在孔洞中沉積絕緣體是使用低壓化學氣相沉積來執行的。

20.一種用于形成半導體結構的方法，包括：

在半導體襯底上形成鰭，所述鰭具有側面；

在各個鰭的側面上形成間隔物；

在第一組鰭上形成掩模區域，并且使第二組鰭無掩模；

在無掩模鰭中的各個鰭之間的半導體襯底中形成空腔；

使用底切蝕刻來擴展無掩模鰭中的各個鰭之間的每個空腔；

使用絕緣體材料來填充無掩模鰭中的各個鰭之間的每個空腔；

在第一組鰭中的各個鰭之間的半導體襯底中形成空腔；

使用底切蝕刻來擴展第一組鰭中的各個鰭之間的每個空腔；

使用絕緣體材料來填充第一組鰭中的各個鰭之間的每個空腔。