[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201410478979.3
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN105489650A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 徐燁鋒;閆江;唐兆云;唐波;許靜
• 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;H01L29/06
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 黨麗;吳蘭柱

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括步驟：

提供半導體襯底；

在部分襯底上形成第一半導體層，在襯底及第一半導體層上形成第二 半導體層，襯底上形成有第一隔離；

以第一半導體層之上的第二半導體層為有源區形成器件結構；

在第一半導體層之上的第二半導體層中形成貫通的刻蝕孔；

通過刻蝕孔腐蝕去除第一半導體層，以形成空腔；

在空腔及刻蝕孔的內表面上形成介質層，并以導體層填充空腔及刻蝕 孔，以分別形成背柵及連接孔；

在柵極兩側、第一隔離與背柵之間的襯底上形成器件結構的第二隔離。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成第一半導體層 和第二半導體層的步驟具體包括：

在襯底上形成第一掩膜層，并刻蝕部分厚度的襯底；

進行選擇性外延生長，形成第一半導體層；

去除第一掩膜層；

進行外延生長，形成第二半導體層；

刻蝕第二半導體層及襯底，以形成第一溝槽；

填充第一溝槽，以形成第一隔離。

3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述襯底為硅襯底， 所述第一半導體層為Ge_xSi_1-x，其中0<x<1，所述第二半導體層為硅。

4.根據權利要求3所述的制造方法，其特征在于，通過刻蝕孔腐蝕去 除第一半導體層，以形成空腔的步驟具體包括：

采用HF、H₂O₂、CH₃COOH和H₂O的刻蝕劑進行腐蝕去除第一半導體 層，以形成空腔。

5.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在空腔及刻蝕孔的 內表面上形成介質層，并以導體層填充空腔及刻蝕孔的步驟具體包括：

采用ALD工藝，在空腔以及刻蝕孔的內表面上形成介質層，并以導體 層填充空腔及刻蝕孔。

6.根據權利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述介質層為高k 介質材料。

7.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在柵極兩側、第一 隔離與背柵之間的襯底上形成器件結構的第二隔離的步驟具體包括：

刻蝕第一隔離與背柵之間的襯底和部分與襯底相接的背柵及其上的結 構，形成第二溝槽；

進行第二溝槽的填充，以形成第二隔離。

8.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體襯底；

半導體襯底上的空腔以及其上的第二半導體層；

襯底上的間隔第二半導體層的第一隔離；

第二半導體層上的器件結構；

貫穿第二半導體層至空腔的刻蝕孔；

在柵極兩側、第一隔離與空腔之間的襯底上的器件結構的第二隔離；

其中，所述空腔和刻蝕孔的內表面上形成有介質層，空腔和刻蝕孔內 填充有互連的導體層。

9.根據權利要求8所述的半導體器件，其特征在于，所述介質層為高 k介質材料。

10.根據權利要求8所述的半導體器件，其特征在于，所述導體層包 括形成在刻蝕孔的介質層之上以及填充空腔的第一導體層，以及形成在第 一導體層之上的填充刻蝕孔的第二導體層。