[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910039901.4
• 申請(qǐng)日: 2019-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN111446210A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖德元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 芯恩（青島）集成電路有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8234
• 分類號(hào): H01L21/8234;H01L21/8239
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括步驟：

提供襯底，于所述襯底的上表面形成隔離層；

于所述隔離層的上表面形成由下至上依次交替疊置的鍺化硅犧牲層及外延溝道材料層，所述鍺化硅犧牲層及所述外延溝道材料層的層數(shù)均至少包括兩層；

刻蝕所述外延溝道材料層及所述鍺化硅犧牲層以形成第一鰭形結(jié)構(gòu)及第二鰭形結(jié)構(gòu)；其中，所述第一鰭形結(jié)構(gòu)包括由下至上依次交替疊置的第一犧牲單元及第一溝道單元，所述第二鰭形結(jié)構(gòu)包括由下至上依次交替疊置的第二犧牲單元及第二溝道單元；

選擇性去除所述第一犧牲單元及所述第二犧牲單元，以獲得懸空的第一半導(dǎo)體溝道及第二半導(dǎo)體溝道；

對(duì)所述第一半導(dǎo)體溝道進(jìn)行N型離子摻雜以形成第一N型半導(dǎo)體溝道，對(duì)所述第二半導(dǎo)體溝道進(jìn)行N型離子摻雜以形成第二N型半導(dǎo)體溝道，所述第二N型半導(dǎo)體溝道與所述第一N型半導(dǎo)體溝道位于同一半導(dǎo)體層，所述第二N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度及所述第一N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度分別由其在所述半導(dǎo)體層中的橫向?qū)挾葲Q定，以使得所述第二N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度及所述第一N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度連續(xù)可調(diào)；

形成包覆于所述第一N型半導(dǎo)體溝道外表面的第一柵介質(zhì)層及包覆于所述第二N型半導(dǎo)體溝道外表面的第二柵介質(zhì)層；

形成包覆于所述第一柵介質(zhì)層外表面的第一柵電極層及包覆于所述第二柵介質(zhì)層外表面的第二柵電極層；

于所述第一N型半導(dǎo)體溝道的兩端分別形成第一N型源極及第一N型漏極；

于所述第二N型半導(dǎo)體溝道的兩端分別形成第二N型源極及第二N型漏極；其中，

所述第一N型半導(dǎo)體溝道、所述第一柵介質(zhì)層、所述第一柵電極層、所述第一N型源極及第一N型漏極共同構(gòu)成下拉晶體管；所述第二N型半導(dǎo)體溝道、所述第二柵介質(zhì)層、所述第二柵電極層、所述第二N型源極及所述第二N型漏極共同構(gòu)成選通晶體管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度大于所述第二N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述第一N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度為所述第二N型半導(dǎo)體溝道的溝道寬度的1.2倍～2倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，所述第一N型半導(dǎo)體溝道的截面形狀包括圓角矩形或跑道形，所述第二N型半導(dǎo)體溝道的截面形狀包括圓角矩形或跑道形。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，形成的所述第一N型源極及第一N型漏極的截面面積大于所述第一N型半導(dǎo)體溝道的截面面積，且所述第一N型源極及第一N型漏極分別包覆于所述第一N型半導(dǎo)體溝道的兩端；形成的所述第二N型源極及所述第二N型漏極的截面面積大于所述第二N型半導(dǎo)體溝道的截面面積，且所述第二N型源極及所述第二N型漏極分別包覆于所述第二N型半導(dǎo)體溝道的兩端。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：

選擇性去除所述第一犧牲單元及所述第二犧牲單元，以獲得懸空的第一半導(dǎo)體溝道及第二半導(dǎo)體溝道包括如下步驟：

選擇性去除所述第一犧牲單元及所述第二犧牲單元；

于氘氣及氫氣的混合氣體下進(jìn)行熱處理，以得到截面形狀包括圓角矩形或跑道形的所述第一半導(dǎo)體溝道或所述第二半導(dǎo)體溝道；熱處理后，所述第一半導(dǎo)體溝道及所述第二半導(dǎo)體溝道內(nèi)摻雜有氘離子；

形成所述第一柵介質(zhì)層及所述第二柵介質(zhì)層時(shí)，所述氘離子分別擴(kuò)散至所述第一N型半導(dǎo)體溝道表面及所述第二N型半導(dǎo)體溝道表面，分別與所述第一N型半導(dǎo)體溝道表面的硅基所述第二N型半導(dǎo)體溝道表面的硅結(jié)合形成硅-氘鈍化層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：所述氘氣與所述氫氣的混合氣體中，氘氣的體積百分比不小于10％，所述熱處理的溫度范圍介于800℃～1200℃之間，熱處理的時(shí)間范圍介于5分鐘～8小時(shí)之間。