[发明专利]一种半导体器件的制造方法有效

专利信息
申请号: 202110482059.9 申请日: 2021-04-30
公开(公告)号: CN113314423B 公开(公告)日: 2022-10-25
发明(设计)人: 李永亮;程晓红;赵飞;马雪丽;杨红;王晓磊;罗军;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;H01L29/06;H01L29/78
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 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:

提供一基底;所述基底上形成有介质层,所述基底具有多类区域;

在所述介质层位于每类所述区域上的部分内分别开设贯穿所述介质层的凹槽,并在位于每类所述区域上的凹槽内形成相应材质的半导体材料层;位于不同类所述区域上的所述半导体材料层为相应类的阈值调控层;

去除所述介质层,并至少刻蚀所述半导体材料层和所述基底,以在每类所述区域上均形成沿第一方向延伸的鳍状结构;

基于每一所述鳍状结构,在每类所述区域上均形成鳍式场效应晶体管,以使得位于不同类所述区域上的鳍式场效应晶体管具有不同的阈值电压;其中,

所述在所述介质层位于每类所述区域上的部分内分别开设贯穿所述介质层的凹槽,并在位于每类所述区域上的凹槽内形成相应材质的半导体材料层,包括:

刻蚀所述介质层位于目标类区域上的部分,以在所述目标类区域上形成贯穿所述介质层的所述凹槽;

在位于所述目标类区域上的所述凹槽内形成相应材质的所述半导体材料层;

重复上述步骤,直至在所述介质层位于每类所述区域上的部分内分别开设贯穿所述介质层的凹槽,并在位于每类所述区域上的凹槽内形成相应材质的半导体材料层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述在位于所述目标类区域上的所述凹槽内形成相应材质的所述半导体材料层,包括:

至少由位于所述目标类区域上的所述凹槽内外延相应材质的半导体材料;所述半导体材料的顶部高度大于所述介质层的顶部高度;

对所述半导体材料进行第一平坦化处理,去除所述半导体材料位于所述凹槽外的部分,使得剩余的所述半导体材料形成所述半导体材料层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述基底具有N类区域,其中,N为大于等于2的正整数;

在重复次数大于等于1、且小于等于N-1的情况下,所述刻蚀所述介质层位于目标类区域上的部分前,所述半导体器件的制造方法还包括:

形成至少覆盖在已形成的所述半导体材料层上的掩膜层;

所述在位于所述目标类区域上的所述凹槽内形成相应材质的所述半导体材料层,包括:

在所述掩膜层的保护作用下,由位于所述目标类区域上的所述凹槽内外延相应材质的半导体材料;所述半导体材料的顶部高度大于所述介质层的顶部高度;

去除所述掩膜层,并对所述半导体材料进行第一平坦化处理,使得剩余的所述半导体材料形成所述半导体材料层。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述在位于不同类所述区域上的所述鳍式场效应晶体管的导电类型相同的情况下,位于不同类所述区域上的半导体材料层的材质不同。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述基底具有M类第一区域和P类第二区域;位于所述第一区域上的所述鳍式场效应晶体管的导电类型与位于所述第二区域上的所述鳍式场效应晶体管的导电类型不同;位于所述第一区域上的所述半导体材料层的材质和位于第二区域上的半导体材料层的材质相同或不同;

在M=1,且P为大于等于2的正整数的情况下,位于不同类所述第二区域上的所述半导体材料层的材质不同;

在M为大于等于2的正整数,且P=1的情况下,位于不同类所述第一区域上的所述半导体材料层的材质不同;

在M和P均为大于等于2的正整数的情况下,位于不同类所述第一区域上的所述半导体材料层的材质不同,位于不同类所述第二区域上的所述半导体材料层的材质不同。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述去除所述介质层后,所述至少刻蚀所述半导体材料层和所述基底,以在每类所述区域上均形成沿第一方向延伸的鳍状结构前,所述半导体器件的制造方法还包括:

在所述基底位于相邻所述半导体材料层之间的部分上形成刻蚀填充层;所述刻蚀填充层的顶部与所述半导体材料层的顶部平齐;

所述至少刻蚀所述半导体材料层和所述基底,以在每类所述区域上均形成沿第一方向延伸的鳍状结构,包括:

刻蚀所述半导体材料层、所述刻蚀填充层和所述基底,以在每类所述区域上均形成沿第一方向延伸的所述鳍状结构。

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