[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410698552.4
• 申請日: 2014-11-26
• 公開（公告）號: CN105702618B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐燁鋒;閆江;陳邦明;唐兆云;唐波;許靜;李春龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/762
• 分類號: H01L21/762;H01L21/28
• 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(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括步驟：

提供半導(dǎo)體襯底；

在半導(dǎo)體襯底上依次形成第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的疊層，平面上各個疊層之間為隔離溝槽；

從第一半導(dǎo)體層的端部去除部分的第一半導(dǎo)體層，以形成開口；

填充開口及隔離溝槽，以分別形成第一絕緣層和隔離；

在第二半導(dǎo)體層中形成貫通的刻蝕孔；

通過刻蝕孔腐蝕去除剩余的第一半導(dǎo)體層，以形成空腔；

在空腔及刻蝕孔的內(nèi)表面上分別形成背柵介質(zhì)層和第二絕緣層，并分別以導(dǎo)體層和連接層填充空腔及刻蝕孔，以分別形成背柵及連接孔；

進(jìn)行器件的后續(xù)加工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，通過外延生長在半導(dǎo)體襯底上依次形成第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的疊層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為硅襯底，所述第一半導(dǎo)體層為Ge_xSi_1-x，其中0<x<1，所述第二半導(dǎo)體層為硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成開口或形成空腔時，去除第一半導(dǎo)體層的方法包括：采用HF、H₂O₂、CH₃COOH和H₂O的刻蝕劑進(jìn)行腐蝕去除第一半導(dǎo)體層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成第一絕緣層和隔離的步驟具體包括：進(jìn)行氧化工藝，在開口內(nèi)以及在隔離溝槽的內(nèi)壁上形成第一氧化物層；在隔離溝槽中填滿第二氧化物層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成背柵及連接孔的步驟具體包括：

采用ALD工藝，在空腔以及刻蝕孔的內(nèi)表面上形成第一介質(zhì)層；

淀積第一導(dǎo)體層，以填充空腔并在刻蝕孔的第一介質(zhì)層上形成第一導(dǎo)體層；

以第二導(dǎo)體層填充刻蝕孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成隔離和刻蝕孔的步驟之間還包括：在第二半導(dǎo)體層上形成器件結(jié)構(gòu)；覆蓋層間介質(zhì)層；

形成刻蝕孔的步驟包括：刻蝕器件結(jié)構(gòu)的柵極兩側(cè)的層間介質(zhì)層以及第二半導(dǎo)體層，以在第二半導(dǎo)體層中形成貫通的刻蝕孔。

8.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體襯底；

半導(dǎo)體襯底上的第二半導(dǎo)體層；

所述半導(dǎo)體襯底與第二半導(dǎo)體層之間的第一絕緣層以及背柵，其中，第一絕緣層位于第二半導(dǎo)體層的端部且包圍背柵，背柵由空腔表面的背柵介質(zhì)層以及填充空腔的導(dǎo)體層形成；

位于背柵之上、貫通第二半導(dǎo)體層的連接孔，其中，連接孔由孔壁上的第二絕緣層以及填充孔的連接層形成，導(dǎo)體層與連接層互連；

位于平面上各個疊層之間的半導(dǎo)體襯底上的隔離，所述疊層為第一絕緣層與第二半導(dǎo)體層形成；

所述隔離包括隔離溝槽內(nèi)壁上的第一氧化物層和填滿隔離溝槽的第二氧化物層，第一絕緣層與第一氧化物層由同一氧化工藝形成。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述導(dǎo)體層包括第一導(dǎo)體層，所述連接層包括第二絕緣層上的填充空腔的導(dǎo)體層以及填充孔的第二導(dǎo)體層。