[發(fā)明專利]具有替代通道材料的電性絕緣鰭片結(jié)構(gòu)及其制法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610005410.4
• 申請日: 2016-01-05
• 公開（公告）號: CN105762080B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·K·阿卡瓦爾達(dá);J·A·弗倫海塞爾
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 11314 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發(fā)明涉及具有替代通道材料的電性絕緣鰭片結(jié)構(gòu)及其制法。提供數(shù)種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制造方法，例如，該方法包含用下列步驟來制造半導(dǎo)體鰭片結(jié)構(gòu)：提供在襯底上方延伸的鰭片結(jié)構(gòu)，該鰭片結(jié)構(gòu)包含第一鰭片部分、配置于該第一鰭片部分上面的第二鰭片部分、以及在該第一及該第二鰭片部分之間的介面，其中該第一鰭片部分與該第二鰭片部分在該鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)呈晶格失配；以及部分修改該鰭片結(jié)構(gòu)以得到改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)，該修改步驟包含：選擇性氧化該介面以在該改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)形成隔離區(qū)，其中該隔離區(qū)電性隔離該第一鰭片部分與該第二鰭片部分，同時維持該改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鰭片結(jié)構(gòu)，且特別是涉及具有替代通道材料的電性絕緣鰭片結(jié)構(gòu)及其制法。

背景技術(shù)

諸如積體電路的類的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)由半導(dǎo)體襯底形成，該半導(dǎo)體襯底內(nèi)部及表面可形成電路元件(例如，包含場效應(yīng)晶體管(FET)的電晶體)。現(xiàn)有將場效應(yīng)晶體管制作成為平面電路元件。

在先進(jìn)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)中，由于它們改善短通道效應(yīng)免疫力以及有較高的開關(guān)電流比(Ion/Ioff)，所以鰭片場效應(yīng)晶體管(FinFET)裝置目前被開發(fā)成可取代現(xiàn)有平面電晶體，例如金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。眾所周知，用語“鰭片”是指有一或多個FinFET或其他鰭片裝置形成于內(nèi)部或上面的垂直結(jié)構(gòu)，例如被動裝置，包括電容器、二極體等等。

如莫耳定律所述，半導(dǎo)體工業(yè)壓低圖案尺寸以便迅速減少電晶體大小及增強(qiáng)處理器速度。為了提高效能及商業(yè)優(yōu)勢，人們持續(xù)追尋鰭片裝置結(jié)構(gòu)及其制造方法的進(jìn)一步增強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容

克服先前技術(shù)的缺點(diǎn)，以及提供額外的優(yōu)點(diǎn)，在一方面中，例如，通過提供一種制造半導(dǎo)體鰭片結(jié)構(gòu)的方法。該制造步驟包括：提供在襯底上方延伸的鰭片結(jié)構(gòu)，該鰭片結(jié)構(gòu)包含第一鰭片部分、配置于該第一鰭片部分上面的第二鰭片部分、以及在該第一及該第二鰭片部分之間的介面，其中該第一鰭片部分與該第二鰭片部分在該鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)呈晶格失配；以及部分修改該鰭片結(jié)構(gòu)以得到改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)，該修改步驟包含：選擇性氧化該介面以在該改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)內(nèi)形成隔離區(qū)，其中該隔離區(qū)電性隔離該第一鰭片部分與該第二鰭片部分，同時維持該改質(zhì)鰭片結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

在另一方面中，提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其系包含：襯底；以及駐留在該襯底上面且包含配置于第二鰭片部分上面的第一鰭片部分的鰭片結(jié)構(gòu)，其中該第一鰭片部分與該第二鰭片部分呈晶格失配，以及該第一鰭片部分與該第二鰭片部分通過配置于其中的隔離區(qū)而隔離。

通過本發(fā)明的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)額外的特征及優(yōu)點(diǎn)。詳述本發(fā)明的其他具體實(shí)施例和方面以及視為本發(fā)明的一部分。

附圖說明

特別指出和清楚主張本發(fā)明的一或更多方面作為在本專利說明書結(jié)尾的專利申請項(xiàng)的實(shí)施例。由以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明可明白本發(fā)明以上及其他的目標(biāo)、特征及優(yōu)點(diǎn)。

圖1A根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示出在半導(dǎo)體鰭片制造方法期間所得到的結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖1B根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示意示出第一、第二鰭片部分的晶格結(jié)構(gòu)之間的晶格失配；

圖1C根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示出在由雙層結(jié)構(gòu)制成多個鰭片的加工之后的圖1A結(jié)構(gòu)；

圖1D根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示出在提供共形氧化物層于結(jié)構(gòu)上面之后的圖1C結(jié)構(gòu)；

圖1E根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示出在氧化多個鰭片的介面后形成具有包含例如隔離區(qū)的改質(zhì)鰭片的圖1D結(jié)構(gòu)；

圖1F根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面示出在使上覆氧化物層凹下以露出部分改質(zhì)鰭片之后的圖1E結(jié)構(gòu)；

圖1G根據(jù)本發(fā)明的一或多個方面在閘極結(jié)構(gòu)形成之后的圖1F結(jié)構(gòu)；