[发明专利]一种半导体结构及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201810864107.9 申请日: 2018-08-01
公开(公告)号: CN109003902B 公开(公告)日: 2021-07-27
发明(设计)人: 李永亮;王文武 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336;H01L29/10;H01L29/78
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 骆宗力;王宝筠
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体 结构 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

提供单晶半导体衬底;

对所述单晶半导体衬底上预设区域之外的区域形成非单晶膜层;

在所述预设区域上形成鳍部;

所述在所述预设区域上形成所述鳍部包括:

通过外延工艺在所述预设区域上形成第一单晶半导体结构;

所述通过外延工艺在所述预设区域上形成第一单晶半导体结构包括:

在所述单晶半导体衬底表面外延生长半导体层,以形成覆盖所述预设区域的第一单晶半导体结构和覆盖所述非单晶膜层的非单晶膜层结构;

利用湿法选择性刻蚀工艺去除所述非单晶膜层结构;

或,所述通过外延工艺在所述预设区域上形成第一单晶半导体结构包括:

在所述单晶半导体衬底表面外延生长半导体层,并在半导体层的外延生长过程中掺入选择性刻蚀气体,以仅在所述预设区域中形成第一单晶半导体结构。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述单晶半导体衬底包括单晶硅衬底以及位于所述单晶硅衬底上的单晶结构层。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述单晶结构层包括单晶锗层或单晶锗化硅层或单晶碳化硅层中任意一层或至少两种的叠层结构。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述单晶半导体衬底上预设区域之外的区域形成非单晶膜层包括:

利用预设杂质粒子对所述单晶半导体衬底上预设区域之外的区域进行等离子体处理,以形成位于所述预设区域之外的非单晶膜层。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述利用预设杂质粒子对所述单晶半导体衬底上预设区域之外的区域进行等离子体处理,以形成位于所述预设区域之外的非单晶膜层包括:

在所述单晶半导体衬底上形成第一掩模图形,所述第一掩模图形覆盖区域为预设区域;

以所述第一掩模图形为掩模,利用预设杂质粒子对所述单晶半导体衬底进行等离子体处理,以在所述第一掩模图形覆盖区域之外的区域形成非单晶膜层;

去除所述第一掩模图形。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述预设杂质粒子包括氩粒子、氮粒子、硼粒子、砷粒子、铟粒子、磷粒子或氟化硼粒子中任一种或几种的组合。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述等离子体处理的剂量范围为2×1014-2×1015/cm2

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,等离子体处理能量范围为15KeV-30KeV。

9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,形成所述第一单晶半导体结构之后还包括:

利用浓缩氧化工艺对所述第一单晶半导体结构和所述单晶半导体衬底进行氧化处理,其中,在所述第一单晶半导体结构表面形成包围所述第一单晶半导体结构的第一氧化结构,在所述单晶半导体衬底表面形成第二氧化结构。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,在进行浓缩氧化处理之后,进一步包括以第一单晶半导体结构为应变缓冲层在其上形成第二单晶半导体结构。

11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,形成所述第一氧化结构和第二氧化结构之后还包括:

在鳍部两侧形成浅沟槽隔离。

12.根据权利要求1至11之一所述的方法,其特征在于,还包括:

跨所述鳍部形成栅堆叠;

形成栅堆叠的侧墙;

在栅堆叠两侧鳍部上形成源漏区。

13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在形成源漏区之后,还包括:

刻蚀去除所述栅堆叠,并在侧墙内形成替代栅堆叠。

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