[發明專利]用于提高p型和N型FinFET性能的混合方案

有效

• 申請號: 201711190759.0
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN109427892B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 江國誠;朱熙甯;蔡慶威;程冠倫;王志豪
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成半導體器件的方法，包括：

蝕刻混合襯底以形成延伸至所述混合襯底內的凹槽，其中，所述混合襯底包括：

第一半導體層，具有第一表面取向；

介電層，位于所述第一半導體層上方；和

第二半導體層，位于所述介電層上方且具有與所述第一表面取向不同的第二表面取向，其中，在所述蝕刻之后，所述第一半導體層的頂面暴露于所述凹槽；

在所述凹槽的側壁上形成間隔件，其中，所述間隔件接觸所述介電層的側壁和所述第二半導體層的側壁；

實施外延以從所述第一半導體層生長外延半導體區域；

去除所述間隔件；以及

實施第一圖案化步驟，其中，通過所述第一圖案化步驟圖案化所述第二半導體層、所述介電層和所述第一半導體層以形成將用作鰭式場效應晶體管的鰭的第一半導體帶。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，

在去除所述間隔件之后，所述第一半導體帶的頂面和側壁的晶體取向相同。

3.根據權利要求1所述的方法，還包括：

當實施所述第一圖案化步驟時，同時實施第二圖案化步驟，其中，圖案化所述外延半導體區域和所述第一半導體層以形成第二半導體帶。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，在所述第一圖案化步驟期間，所述第一半導體層的直接位于去除的間隔件下方的部分被凹進以形成從所述第一半導體層的頂面向下延伸的切口，并且所述第一半導體層的頂面延伸至所述切口的相對兩側。

5.根據權利要求1所述的方法，還包括：

在所述第一半導體帶的相對兩側上形成隔離區域；

對所述隔離區域進行凹進，其中，所述第一半導體帶的頂部突出為高于所述隔離區域的剩余部分的頂面以形成所述鰭；以及

基于所述鰭形成鰭式場效應晶體管。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，通過濕蝕刻步驟實施所述間隔件的去除。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，在去除所述間隔件之后，形成間隙以將所述外延半導體區域與所述介電層和所述第二半導體層的剩余部分分離。

8.一種形成半導體器件的方法，包括：

蝕刻混合襯底以形成凹槽，其中，所述凹槽穿透上半導體層和位于所述上半導體層下面的介電層，其中，位于所述介電層下面的下半導體層的頂面暴露于所述凹槽；

在所述凹槽的側壁上形成豎直間隔件；

實施外延以從所述下半導體層生長外延半導體區域；

蝕刻所述豎直間隔件，從而通過間隙將所述外延半導體區域與所述上半導體層和所述介電層間隔開；以及

進行圖案化步驟以形成第一帶和第二帶，其中，所述第一帶包括所述上半導體層的一部分、所述介電層的一部分以及所述下半導體層的一部分，并且所述第二帶包括所述外延半導體區域的一部分。

9.根據權利要求8所述的方法，還包括：

在蝕刻所述豎直間隔件之后并且在所述圖案化步驟之前，在所述上半導體層和所述外延半導體區域上方沉積硅層。

10.根據權利要求8所述的方法，還包括：

在每個所述第一帶和所述第二帶的相對兩側上都形成隔離區域；以及

對所述隔離區域進行凹進，其中，所述第一帶和所述第二帶的頂部突出為高于所述隔離區域的剩余部分的頂面，以分別形成第一鰭和第二鰭。

11.根據權利要求10所述的方法，還包括：

蝕刻所述第一帶中的所述介電層的所述一部分，以將所述第一帶中的所述上半導體層的所述一部分與所述第一帶中的所述下半導體層的所述一部分分離。