[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底；

半导体衬底中的背栅隔离结构；以及

背栅隔离结构上的相邻的场效应晶体管，

其中，所述相邻的场效应晶体管中的每一个包括位于背栅隔离结构上的夹层结构，该夹层结构包括背栅导体、位于背栅导体两侧的半导体鳍片、以及将背栅导体与半导体鳍片分别隔开的各自的背栅电介质，

其中，背栅隔离结构作为所述相邻的场效应晶体管的背栅导体的导电路径的一部分，并且，在所述相邻的场效应晶体管的背栅导体之间形成PNP结或NPN结。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括位于半导体鳍片下部的穿通阻止层。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中穿通阻止层的掺杂类型与场效应晶体管的导电类型相反。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括与半导体鳍片的侧面接触的附加的应力作用层。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中背栅隔离结构包括：

半导体衬底中的第一阱区；

位于第一阱区上方并且与第一阱区邻接的第二阱区；以及

将第二阱区隔开为第一部分和第二部分的浅沟槽隔离，

其中，所述相邻的场效应晶体管中的第一场效应晶体管的背栅导体与第二阱区的第一部分接触，第二场效应晶体管的背栅导体与第二阱区的第二部分接触。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中第一晶体管的导电类型与第二晶体管的导电类型相同，第一阱区的掺杂类型与第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的导电类型相同，第二阱区的掺杂类型与第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的导电类型相反。

7.根据权利要求6所述的场效应晶体管，其中在第二阱区的第一部分-第一阱区-第二阱区的第二部分的路径上形成PNP结或NPN结。

8.一种制造半导体器件的方法，包括：

在半导体衬底中形成背栅隔离结构，使得半导体衬底位于背栅隔离结构上方的部分形成半导体层；以及

在背栅隔离结构上形成相邻的场效应晶体管，包括：

在半导体层上形成多个掩模层；

在所述多个掩模层中的最顶部的一个中形成开口；

在开口内壁形成侧墙形式的另一个掩模层；

采用所述另一个掩模层作为硬掩模，将开口穿过所述多个掩模层和所述半导体层延伸到背栅隔离结构；

在开口内壁形成背栅电介质；

在开口中形成背栅导体；

在开口中形成包括所述另一个掩模层的绝缘帽盖，该绝缘帽盖覆盖背栅电介质和背栅导体；

采用绝缘帽盖作为硬掩模，将半导体层图案化为半导体鳍片；

其中，背栅导体、位于背栅导体两侧的由半导体层形成的半导体鳍片、以及将背栅导体与半导体鳍片分别隔开的各自的背栅电介质形成夹层结构，其中绝缘帽盖将背栅导体与前栅导体隔开，

其中，背栅隔离结构作为所述相邻的场效应晶体管的背栅导体的导电路径的一部分，并且，在所述相邻的场效应晶体管的背栅导体之间形成PNP结或NPN结。

9.根据权利要求8所述的半导体器件，在图案化半导体层的步骤和形成前栅堆叠的步骤之间，还包括在半导体鳍片下部形成穿通阻止层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中形成穿通阻止层包括进行离子注入而在半导体鳍片与阱区相邻的部分中引入掺杂剂。

11.根据权利要求10所述的方法，其中形成穿通阻止层包括在进行离子注入之前，形成绝缘层限定穿通阻止层的位置。

12.根据权利要求10所述的方法，其中在形成穿通阻止层的步骤中使用的掺杂剂类型与场效应晶体管的导电类型相反。

13.根据权利要求8所述的方法，还包括形成与半导体鳍片的侧面上外延生长应力作用层。

14.根据权利要求8所述的方法，其中形成背栅隔离结构包括：

在半导体衬底中形成第一阱区；

在第一阱区上形成第二阱区；

形成浅沟槽隔离将第二阱区隔开为第一部分和第二部分隔开，

其中，所述相邻的场效应晶体管中的第一场效应晶体管的背栅导体与第二阱区的第一部分接触，第二场效应晶体管的背栅导体与第二阱区的第二部分接触。