[發(fā)明專利]通過陽(yáng)極化形成具有介質(zhì)隔離的體SiGe鰭片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410089855.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-12
• 公開（公告）號(hào): CN104051502B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·N·亞當(dāng);程慷果;B·B·多里斯;P·哈希米;A·卡基菲魯茲;A·雷茨尼采克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 于靜,張亞非

1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

提供材料疊層，所述材料疊層包括硅層、在所述硅層的表面上的摻雜半導(dǎo)體層以及在所述摻雜半導(dǎo)體層上的未摻雜硅鍺層；

通過蝕刻穿過所述未摻雜硅鍺層、所述摻雜半導(dǎo)體層以及所述硅層的一部分從所述材料疊層形成至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)；

形成支撐材料，其與至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的至少一部分接觸；

用陽(yáng)極化工藝去除所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的所述摻雜半導(dǎo)體層，以在所述硅層和所述未摻雜硅鍺層之間提供空隙；

沉積介質(zhì)層以填充在所述硅層和所述未摻雜半導(dǎo)體層之間的空隙；以及

形成源極和漏極區(qū)域，在所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的溝道部分上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中提供所述材料疊層包括：

在體硅襯底上提供所述硅層；

在所述體硅襯底上外延形成所述摻雜半導(dǎo)體層；以及

在所述摻雜半導(dǎo)體層上外延形成所述未摻雜硅鍺層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中在用于所述摻雜半導(dǎo)體層的基礎(chǔ)材料的外延形成期間，所述摻雜半導(dǎo)體層被原位摻雜。

4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用硼、銦及其組合摻雜所述摻雜半導(dǎo)體層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在所述摻雜半導(dǎo)體層中的所述摻雜劑的濃度范圍從5×10¹⁷原子/cm³到5×10¹⁹原子/cm³。

6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中從所述材料疊層形成所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)包括：

在所述未摻雜硅鍺層上形成蝕刻掩模；以及

選擇性蝕刻所述未摻雜硅鍺層和所述摻雜半導(dǎo)體層的暴露部分到所述硅層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接觸所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的所述至少一個(gè)端部的所述支撐材料的形成包括：在所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)上沉積介質(zhì)材料；以及凹陷在所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的端部之間存在的所述介質(zhì)材料的部分，其中在所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的所述端部處的所述介質(zhì)材料的部分具有大于在所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的所述端部之間存在的凹陷的所述介質(zhì)材料的部分的寬度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中用所述陽(yáng)極化工藝去除所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)的所述摻雜半導(dǎo)體層，以在所述硅層和所述未摻雜硅鍺層之間提供所述空隙，包括：

將所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)浸入含HF溶液；以及

向浸入所述含HF溶液中的所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)施加電偏置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述陽(yáng)極化工藝還包括：

在所述含HF溶液中放置電極，其中所述電極是負(fù)電極并且所述至少一個(gè)鰭片結(jié)構(gòu)是正電極。

10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中沉積所述介質(zhì)層以填充在所述硅層和所述未摻雜硅鍺層之間的所述空隙包括通過化學(xué)氣相沉積、蒸鍍、化學(xué)溶液沉積、旋涂沉積及其組合沉積的氧化物、氮化物或者氧氮化物層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述源極區(qū)域和所述漏極區(qū)域具有p-型導(dǎo)電性。

12.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在襯底上形成第一材料疊層和第二材料疊層，其中所述第一材料疊層包括在所述襯底上的摻雜半導(dǎo)體層以及在所述摻雜半導(dǎo)體層上的硅層，并且所述第二材料疊層包括在所述襯底上的所述摻雜半導(dǎo)體層以及在所述摻雜半導(dǎo)體層上的硅鍺層；

通過穿過所述硅層和所述硅鍺層并在所述摻雜半導(dǎo)體層上終止的蝕刻由所述第一材料疊層和所述第二材料疊層形成鰭片結(jié)構(gòu)；

在每個(gè)所述鰭片結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)端部上形成支撐結(jié)構(gòu)；

用陽(yáng)極化工藝去除所述摻雜半導(dǎo)體層以在所述襯底和所述硅層以及所述襯底和所述硅鍺層之間提供空隙；

沉積介質(zhì)層以填充在所述硅層和所述襯底之間的空隙以及所述硅鍺和所述襯底之間的空隙；以及

在所述鰭片結(jié)構(gòu)的溝道部分上形成源極區(qū)域和漏極區(qū)域，其中包括所述硅鍺層的所述鰭片結(jié)構(gòu)的所述源極和漏極區(qū)域具有p-型導(dǎo)電性并且具有所述硅層的所述鰭片結(jié)構(gòu)的所述源極和漏極區(qū)域具有n-型導(dǎo)電性。

13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述摻雜半導(dǎo)體層包括硅鍺。

14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中用選自硼、銦及其組合組成的組的摻雜劑摻雜所述摻雜半導(dǎo)體層。