[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括步骤：

提供半导体衬底；

在部分衬底上形成第一半导体层，在衬底及第一半导体层上形成第二半导体层，衬底上形成隔离，其中，第一半导体层包括位于部分有源区内的第一部分和向栅极端部方向延伸的第二部分，第一部分在栅宽方向与有源区同宽且在栅长方向的宽度大于或等于栅长；

在第二半导体层的有源区上形成器件结构，器件结构的栅极位于第一半导体层的第一部分之上；

在第一半导体层的第二部分之上的第二半导体层中形成贯通的刻蚀孔；

通过刻蚀孔腐蚀去除第一半导体层，以形成空腔；

在空腔及刻蚀孔的内表面上形成介质层，并以导体层填充空腔及刻蚀孔，以分别形成背栅及连接孔。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，形成第一半导体层和第二半导体层的步骤具体包括：

在衬底上形成第一掩膜层，并刻蚀部分厚度的衬底；

进行选择性外延生长，形成第一半导体层；

去除第一掩膜层；

进行外延生长，形成第二半导体层；

进行刻蚀，以形成隔离沟槽；

填充隔离沟槽，以形成隔离；

其中，第一半导体层包括位于有源区内的第一部分和向栅极端部延伸的第二部分。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底，所述第一半导体层为Ge_xSi_1-x，其中0<x<1，所述第二半导体层为硅。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，通过刻蚀孔腐蚀去除第一半导体层，以形成空腔的步骤具体包括：

采用HF、H₂O₂、CH₃COOH和H₂O的刻蚀剂进行腐蚀去除第一半导体层，以形成空腔。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在空腔及刻蚀孔的内表面上形成介质层，并以导体层填充空腔及刻蚀孔的步骤具体包括：

采用ALD工艺，在空腔以及刻蚀孔的内表面上形成介质层，并以导体层填充空腔及刻蚀孔。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述介质层为高k介质材料。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一半导体层延伸至衬底中的器件结构的部分源漏区中。

8.一种半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底；

半导体衬底上的空腔；

空腔及衬底上的第二半导体层，其中，空腔包括位于部分有源区内的第一部分和向栅极两端延伸的第二部分，第一部分在栅宽方向与有源区同宽且在栅长方向的宽度大于或等于栅长；

在第二半导体层的有源区上的器件结构，器件结构的栅极位于空腔的第一部分之上；

位于空腔的第二部分之上的贯通第二半导体层至空腔的刻蚀孔；

其中，所述空腔和刻蚀孔的内表面上形成有介质层，空腔和刻蚀孔内填充有互连的导体层。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述介质层为高k介质材料。

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述导体层包括形成在刻蚀孔的介质层之上以及填充空腔的第一导体层，以及形成在第一导体层之上的填充刻蚀孔的第二导体层。