[发明专利]用于具有多个半导体器件层的半导体结构的系统和方法有效

专利信息
申请号: 201911377215.4 申请日: 2014-07-31
公开(公告)号: CN111106133B 公开(公告)日: 2023-06-02
发明(设计)人: 林以唐;蔡俊雄;万幸仁 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L27/12 分类号: H01L27/12;H01L21/84
代理公司: 北京德恒律治知识产权代理有限公司 11409 代理人: 章社杲;李伟
地址: 中国台*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 具有 半导体器件 半导体 结构 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种具有多个半导体器件层的半导体结构,所述半导体结构包括:

第一掩埋氧化物;

第一半导体器件层,制造在所述第一掩埋氧化物之上,且包括图案化的顶部表面,其中,所述第一半导体器件层包括:

第一鳍;

第一栅极电介质,沿着所述第一鳍的侧壁和顶面延伸;

第一栅电极,位于所述第一栅极电介质上方,其中,所述第一栅电极在垂直于所述第一鳍延伸方向的第一方向上具有第一长度,并且其中,所述第一栅电极的顶面位于所述第一鳍的顶面之上;以及

间隔件,沿着所述第一栅电极的侧壁,其中,所述第一半导体器件层的顶面包括所述第一栅电极的顶面和所述间隔件的顶面,并且其中,所述第一栅电极的顶面和所述间隔件的顶面远离所述第一掩埋氧化物;

毯式层,包括制造在所述图案化的顶部表面上方的绝缘体材料,其中,所述毯式层的最底表面位于所述第一鳍的顶面之下,并且其中,所述毯式层与所述第一鳍的所述侧壁和所述顶面间隔开;

第二掩埋氧化物,接合至所述毯式层,其中,所述第二掩埋氧化物和所述毯式层的未图案化的毯式面之间的接合界面为均质材料;

第二半导体器件层,制造在所述第二掩埋氧化物之上,其中,所述第二半导体器件层包括:

第二鳍,所述第二鳍位于所述第一鳍上方;

第二栅极电介质,沿着所述第二鳍的侧壁和顶面延伸;

第二栅电极,位于所述第二栅极电介质上方,其中,所述第二栅电极在所述第一方向上具有小于所述第一长度的第二长度,并且其中,所述第一栅电极的部分横向延伸超出所述第二栅电极的侧壁;以及

层间通孔,设置在第二半导体器件层上方,其中,所述层间通孔包括穿过所述第二半导体器件层至所述第一半导体器件层的第一栅电极的第一通孔,所述第一通孔延伸至所述毯式层并且与所述第一栅电极的横向延伸超出所述第二栅电极的顶面物理接触,其中,所述第一通孔与所述第一鳍横向间隔开,并且其中,所述第一通孔的最底表面位于所述第一鳍的顶面之上并且与所述第一鳍的顶面垂直间隔开;

其中,所述层间通孔还包括与所述第二栅电极的顶面物理接触的第二通孔,其中,所述第二通孔与所述第二鳍的顶面垂直间隔开并且所述第二通孔的最底表面位于所述第二鳍的顶面之上,

其中,所述毯式层的厚度设计为使得所述第一通孔的高宽比小于10。

2.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述第一半导体器件层包括第一类型的沟道材料,并且所述第二半导体器件层包括第二类型的沟道材料。

3.根据权利要求2所述的半导体结构,其中,所述第一类型的沟道材料不同于所述第二类型的沟道材料。

4.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,一种类型的器件仅制造在所述第一半导体器件层和所述第二半导体器件层的一个上,并且另一种类型的器件仅制造在所述第一半导体器件层和所述第二半导体器件层的另一个上。

5.根据权利要求4所述的半导体结构,其中,一种类型的器件包括PMOS器件,并且另一种类型的器件包括NMOS器件。

6.根据权利要求1所述的半导体结构,其中,所述第一掩埋氧化物和所述第一半导体器件层均由绝缘体上半导体(“SOI”)衬底产生。

7.根据权利要求6所述的半导体结构,其中,所述第二掩埋氧化物和所述第二半导体器件层均由绝缘体上半导体(“SOI”)衬底产生。

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