[发明专利]一种半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体结构，该结构包括衬底、半导体基体、背栅介质层、背栅、空腔、栅极堆叠、侧墙、源/漏区，其中：

所述栅极堆叠位于所述半导体基体之上；

所述侧墙位于所述栅极堆叠的侧壁上；

所述源/漏区嵌于所述半导体基体中，并位于所述栅极堆叠的两侧；

所述空腔嵌于所述衬底中；

所述半导体基体悬置于所述空腔上方，在沿栅极长度的方向上，所述半导体基体中间的厚度大于其两侧的厚度，在沿栅极宽度的方向上，所述半导体基体两侧与所述衬底相连；

所述背栅介质层位于所述半导体基体的侧壁上；

所述背栅位于所述背栅介质层的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述衬底的材料为单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe或其组合。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，所述衬底的晶面为{100}。

4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述背栅介质层的材料为氧化硅、氮化硅、HfO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂、LaAlO中的一种或其组合。

5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中：

对于PMOS，所述背栅的材料为MoN_x，TiSiN，TiCN，TaAlC，TiAlN，TaN，PtSi_x，Ni₃Si，Pt，Ru，Ir，Mo，HfRu，RuO_x中的一种或其组合；

对于NMOS，所述背栅的材料为TaC，TiN，TaTbN，TaErN，TaYbN，TaSiN，HfSiN，MoSiN，RuTa_x，NiTa_x。

6.一种半导体结构的制造方法，该方法包括以下步骤：

(a)提供衬底，在所述衬底上形成栅极堆叠，在所述栅极堆叠的侧壁形成侧墙；

(b)在所述栅极堆叠两侧的衬底上形成凹槽，湿法腐蚀所述栅极堆叠两侧的凹槽，使其穿通，形成空腔，悬置在所述空腔上的衬底部分形成半导体基体；

(c)在所述半导体基体的侧壁上依次形成背栅介质层、背栅；

(d)形成源/漏区。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述衬底的材料为单晶Si、单晶Ge、单晶SiGe或其组合。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述衬底的晶面为{100}。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(b)中形成凹槽的方法为：

在所述衬底和栅极堆叠上形成掩膜层；

在所述掩膜层上覆盖一层光刻胶，通过曝光显影在光刻胶上形成开口，所述开口位于所述栅极堆叠的两侧；

刻蚀所述开口中的掩膜层，去掉所述光刻胶；

刻蚀所述衬底，在栅极堆叠的两侧形成凹槽。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，刻蚀形成所述凹槽的方法为干法刻蚀。

11.根据权利要求6所述的方法，其中，步骤(b)中，湿法腐蚀的方法的腐蚀液包括氢氧化钾(KOH)、四甲基氢氧化铵(TMAH)、乙二胺-邻苯二酚(EDP)或其组合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述腐蚀液的浓度为5～40％质量百分比，反应温度为40℃～90℃。

13.根据权利要求6所述的方法，其中所述背栅介质层的材料为氧化硅、氮化硅、HfO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、Al₂O₃、La₂O₃、ZrO₂、LaAlO中的一种或其组合。