[发明专利]一种半导体器件结构及其制造方法有效
申请号: | 201811619114.9 | 申请日: | 2018-12-28 |
公开(公告)号: | CN109817619B | 公开(公告)日: | 2020-12-25 |
发明(设计)人: | 康晓旭 | 申请(专利权)人: | 上海集成电路研发中心有限公司 |
主分类号: | H01L27/092 | 分类号: | H01L27/092;H01L21/8238 |
代理公司: | 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 | 代理人: | 吴世华;陈慧弘 |
地址: | 201210 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体器件 结构 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体器件结构,其特征在于,所述半导体器件结构包括:
衬底;
鳍部,设置于所述衬底上且向远离所述衬底的方向延伸,其中,所述鳍部包括第一沟道部以及第二沟道部,所述第一沟道部与所述第二沟道部相邻且均由所述衬底向远离所述衬底的方向延伸,所述第一沟道部位于整个鳍部的一侧,所述第二沟道部位于整个鳍部的另一侧且与所述第一沟道部相贴,且所述第一沟道部的高度与所述第二沟道部的高度相等且均等于所述鳍部的高度;
第一栅电极,与所述鳍部的延伸方向相同,并且设置于靠近所述第一沟道部的一侧,所述第一栅电极与所述第一沟道部形成第一晶体管;
第二栅电极,与所述鳍部的延伸方向相同,并且设置于靠近所述第二沟道部的一侧、与所述第一栅电极相对,所述第二栅电极与所述第二沟道部形成第二晶体管;以及
栅介质层,设置于所述衬底的表面,且至少覆盖所述鳍部、位于所述鳍部与所述第一栅电极、第二栅电极之间。
2.如权利要求1所述的半导体器件结构,其特征在于,所述半导体器件结构还包括隔离阻挡层,所述隔离阻挡层设置于所述鳍部远离所述衬底的一侧、至少覆盖所述鳍部。
3.如权利要求2所述的半导体器件结构,其特征在于,所述隔离阻挡层由非晶硅材料制成。
4.如上述权利要求1-3任一项所述的半导体器件结构,其特征在于,所述第一晶体管为NMOS晶体管,所述第一沟道部由硅材料制成;所述第二晶体管为PMOS晶体管,所述第二沟道部由锗材料制成。
5.一种半导体器件结构的制造方法,其特征在于,所述半导体器件结构的制造方法包括:
在一衬底上形成鳍部,其中,所述鳍部向远离所述衬底的方向延伸,其中,所述鳍部包括第一沟道部以及第二沟道部,所述第一沟道部与所述第二沟道部相邻且均由所述衬底向远离所述衬底的方向延伸,所述第一沟道部位于整个鳍部的一侧,所述第二沟道部位于整个鳍部的另一侧且与所述第一沟道部相贴,且所述第一沟道部的高度与所述第二沟道部的高度相等且均等于所述鳍部的高度;
在所述衬底的一侧表面形成栅介质层,所述栅介质层至少覆盖所述鳍部;
在所述栅介质层上形成第一栅电极和第二栅电极,其中,所述第一栅电极和第二栅电极与所述鳍部的延伸方向相同;所述第一栅电极形成于靠近所述第一沟道部的一侧,与所述第一沟道部形成第一晶体管;所述第二栅电极形成于靠近所述第二沟道部的一侧、与所述第一栅电极相对,所述第二栅电极与所述第二沟道部形成第二晶体管。
6.如权利要求5所述的半导体器件结构的制造方法,其特征在于,在所述形成鳍部步骤中,包括:
对所述衬底图形化,形成凹部;
在所述凹部内填充第二沟道材料;
对所述衬底以及所述第二沟道材料图形化,其中,至少在一所述第二沟道材料的一侧边缘与所述衬底接触的位置形成所述鳍部。
7.如权利要求5所述的半导体器件结构的制造方法,其特征在于,在所述形成第一栅电极和第二栅电极的步骤中,包括:
在所述衬底上形成第一牺牲层;
去除所述鳍部任一侧的所述第一牺牲层;
在所述衬底和所述第一牺牲层上形成第二栅电极材料/第一栅电极材料;
在所述第二栅电极材料/第一栅电极材料上形成第二牺牲层;
对形成第二牺牲层的一侧进行平坦化、直至去除第一牺牲层上的所述第二栅电极材料/第一栅电极材料;
去除所述鳍部另一侧的所述第一牺牲层;
形成第一栅电极材料/第二栅电极材料;
在所述第一栅电极材料/第二栅电极材料上形成第三牺牲层;
对形成所述第三牺牲层的一侧进行平坦化、直至显露所所述鳍部;
去除所述衬底上的第二牺牲层和第三牺牲层,并对所述第一栅电极材料和所述第二栅电极材料图形化,形成所述第一栅电极和所述第二栅电极。
8.如权利要求7所述的半导体器件结构的制造方法,其特征在于,在所述平坦化的步骤中,通过化学机械抛光进行平坦化。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
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