[发明专利]一种鳍状半导体器件及其制作方法、电子设备有效

专利信息
申请号: 202010398868.7 申请日: 2020-05-12
公开(公告)号: CN111710716B 公开(公告)日: 2023-07-14
发明(设计)人: 李永亮;李俊杰;王文武 申请(专利权)人: 中国科学院微电子研究所
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
代理公司: 北京知迪知识产权代理有限公司 11628 代理人: 王胜利
地址: 100029 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体器件 及其 制作方法 电子设备
【权利要求书】:

1.一种鳍状半导体器件,其特征在于,所述鳍状半导体器件包括:衬底以及形成在所述衬底上的鳍式场效应晶体管;

所述鳍式场效应晶体管包括源漏区以及与所述源漏区连接的沟道层;所述沟道层为锗硅沟道层;所述锗硅沟道层中锗元素的质量百分比大于0%,小于等于50%;

所述半导体器件还包括仅形成在衬底与所述源漏区之间的隔离层;其中,所述隔离层采用选择性氧化处理形成;所述沟道层和所述源漏区的交界与所述隔离层的内侧壁对齐;

所述鳍状半导体器件还包括氧化辅助层,所述氧化辅助层形成在所述衬底上,所述沟道层形成在所述氧化辅助层的第一区域上,所述隔离层形成在所述氧化辅助层的第二区域上;所述选择性氧化处理的目标对象为用于制造氧化辅助层的待氧化辅助层;所述氧化辅助层为锗硅氧化辅助层;所述锗硅氧化辅助层中锗元素的质量百分比为30%-80%;所述锗硅氧化辅助层中锗元素的质量百分比与所述锗硅沟道层中锗元素的质量百分比之差大于等于30%。

2.根据权利要求1所述的鳍状半导体器件,其特征在于,所述源漏区包括形成在所述沟道层一侧的源区和形成在所述沟道层另一侧的漏区;

所述隔离层包括形成在所述衬底与所述源区之间的第一隔离层,和形成在所述衬底与所述漏区之间的第二隔离层,所述第一隔离层的顶部和所述第二隔离层的顶部齐平。

3.根据权利要求1所述的鳍状半导体器件,其特征在于,锗硅氧化辅助层中含有掺杂离子,所述掺杂离子的浓度为1×1017 cm-3-5×1018cm-3

4.根据权利要求1所述的鳍状半导体器件,其特征在于,所述第一区域的厚度为5 nm -50nm;

和/或,所述第二区域的厚度为0nm -45nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的鳍状半导体器件,其特征在于,所述鳍式场效应晶体管还包括形成在所述沟道层外周的栅堆叠结构。

6.根据权利要求1-4任一项所述的鳍状半导体器件,其特征在于,所述隔离层的厚度为5 nm -50nm。

7.一种鳍状半导体器件的制作方法,其特征在于,所述鳍状半导体器件的制作方法包括以下步骤:

提供衬底;

在所述衬底上形成鳍式场效应晶体管和隔离层;所述鳍式场效应晶体管包括源漏区以及与所述源漏区连接的沟道层;所述隔离层仅形成在所述衬底与所述源漏区之间;其中,所述隔离层采用选择性氧化处理形成;所述沟道层为锗硅沟道层;所述锗硅沟道层中锗元素的质量百分比大于0%,小于等于50%;所述沟道层和所述源漏区的交界与所述隔离层的内侧壁对齐;

所述在所述衬底上形成鳍式场效应晶体管和隔离层包括:

在所述衬底上形成待氧化辅助材料层,沟道材料层;

对所述衬底、所述待氧化辅助材料层以及所述沟道材料层进行第一图案化处理,得到鳍状结构;其中,所述鳍状结构包括对所述衬底进行第一图案化处理形成的鳍部,对所述待氧化辅助材料层进行第一图案化处理形成的待氧化辅助层,以及对沟道材料层进行第一图案化处理形成的前沟道层;

对所述前沟道层进行第二图案化处理,得到沟道层;

对所述待氧化辅助层的预设区域进行选择性氧化处理,得到隔离层和氧化辅助层;其中,所述沟道层形成在所述氧化辅助层的第一区域上,所述隔离层形成在所述氧化辅助层的第二区域上;所述第二区域暴露在所述沟道层沿自身长度方向的两侧之外;所述氧化辅助层为锗硅氧化辅助层;所述锗硅氧化辅助层中锗元素的质量百分比为30%-80%;所述锗硅氧化辅助层中锗元素的质量百分比与所述锗硅沟道层中锗元素的质量百分比之差大于等于30%

在所述隔离层上形成源漏区。

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