[發明專利]電熔絲結構及其形成方法、半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201710516564.4
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN107359123B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/768;H01L23/525;H01L29/78;B82Y40/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳圳添;吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供絕緣體上半導體襯底，所述絕緣體上半導體襯底包括背襯底、覆蓋背襯底表面的隱埋氧化物層、和覆蓋隱埋氧化物層表面的頂層半導體層；

刻蝕所述頂層半導體層形成第一納米線和與之分立的第二納米線；

至少去除部分厚度的隱埋氧化物層，使第一納米線和第二納米線的中間懸空、而兩端具有支撐；

待形成中間懸空、而兩端具有支撐的第一納米線后，形成覆蓋所述第一納米線表面的柵極結構；

形成所述柵極結構后，在第一納米線的兩端摻雜形成全包圍柵晶體管的源極和漏極；

在所述第二納米線的兩端摻雜，形成電熔絲結構的陰極和陽極，以及位于所述陰極和陽極之間的熔斷區。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述形成全包圍柵晶體管的源極和漏極的步驟和所述形成電熔絲結構的陰極和陽極的步驟同時進行。

3.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：形成柵極結構前，向中間懸空、而兩端具有支撐的第一納米線和第二納米線的中間摻雜，形成中間具有摻雜的第一納米線和中間具有摻雜的第二納米線。

4.如權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，向中間懸空、而兩端具有支撐的第一納米線和第二納米線的中間摻雜的離子類型與在第一納米線的兩端摻雜的離子類型、以及在所述第二納米線的兩端摻雜的離子類型相同。

5.如權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：形成中間具有摻雜的第一納米線和中間具有摻雜的第二納米線后，對所述第一納米線和第二納米線的表面和兩個端面進行修復。

6.如權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述修復采用的工藝為退火工藝或熱氧化工藝。

7.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：形成覆蓋所述全包圍柵晶體管和電熔絲結構的層間介質層；在所述層間介質層內形成多個導電插塞，所述多個導電插塞分別與所述全包圍柵晶體管的源極和漏極、以及電熔絲結構的陰極和陽極電連接。

8.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述刻蝕所述頂層半導體層的工藝為各向異性的干法刻蝕工藝或各向異性的濕法刻蝕工藝。

9.如權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用的化學試劑為氫氧化鉀、氨水或四甲基氫氧化氨。

10.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述去除部分厚度的隱埋氧化物層的工藝為各向同性的濕法刻蝕工藝，且刻蝕液為酸性溶液。

11.如權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述酸性溶液為氫氟酸、磷酸、氫氟硝酸或氫氟醋酸。

12.一種半導體器件，其特征在于，包括：

絕緣體上半導體襯底，所述絕緣體上半導體襯底包括背襯底、覆蓋背襯底表面的隱埋氧化物層、和覆蓋隱埋氧化物層表面的頂層半導體層；

位于所述絕緣體上半導體襯底表面的全包圍柵晶體管和與之隔離的電熔絲結構；

其中，所述全包圍柵晶體管包括作為溝道區的第一納米線、覆蓋所述第一納米線的柵極結構、以及位于所述柵極結構兩側的源極和漏極，所述第一納米線由刻蝕所述頂層半導體層后形成；

所述電熔絲結構包括作為位于第二納米線中間的熔斷區，以及位于所述第二納米線兩端的陰極和陽極。

13.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，所述全包圍柵晶體管的源極和漏極、以及電熔絲結構的陽極和陰極中摻雜的離子類型相同。

14.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，所述全包圍柵晶體管的溝道區和電熔絲結構的熔斷區內具有摻雜，所述溝道區和熔斷區內的摻雜離子類型與全包圍柵晶體管的源極和漏極、以及電熔絲結構的陽極和陰極中摻雜的離子類型相同。