[发明专利]一种半导体器件的制造方法在审
申请号: | 202210634591.2 | 申请日: | 2022-06-06 |
公开(公告)号: | CN115116956A | 公开(公告)日: | 2022-09-27 |
发明(设计)人: | 李纯;刘昊炎;李永亮;殷华湘;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: | H01L21/8238 | 分类号: | H01L21/8238 |
代理公司: | 北京知迪知识产权代理有限公司 11628 | 代理人: | 梁佳美 |
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 | ||
1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:
在基底上形成鳍状结构;沿着所述基底的高度方向,所述鳍状结构依次包括第一鳍部、器件隔离层和第二鳍部;所述第一鳍部包括至少一层第一半导体层;所述器件隔离层与所述第一半导体层的材质相同;所述第二鳍部包括至少一层第二半导体层;所述第一半导体层和所述第二半导体层的材质不同;
至少在所述第一鳍部沿宽度方向的两侧形成保护层;所述保护层的顶部高度介于所述器件隔离层的顶部高度与底部高度之间;
至少对暴露在所述保护层之外的所述器件隔离层进行绝缘处理,获得隔离材料层;
去除所述保护层;
基于所述第一鳍部包括的第一半导体层制造第一晶体管包括的第一沟道、以及基于所述第二鳍部包括的所述第二半导体层制造第二晶体管包括的第二沟道;所述第一晶体管和所述第二晶体管的导电类型相反,所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一者为鳍式场效应晶体管或环栅晶体管。
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,所述第二晶体管为环栅晶体管、且所述第二沟道包括至少两层纳米线或片;
所述第二鳍部包括的所述第二半导体层的层数等于所述第二沟道包括的纳米线或片的层数;所述第二鳍部还包括至少一层所述第一半导体层;沿着所述基底的高度方向,所述第二鳍部包括的每层所述第一半导体层位于所述第二鳍部包括的相邻两层所述第二半导体层之间。
3.根据权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述至少对暴露在所述保护层之外的所述器件隔离层进行绝缘处理,获得隔离材料层包括:对暴露在所述保护层之外的所述器件隔离层和所述第一半导体层进行绝缘处理,获得所述隔离材料层;
所述基于所述第二鳍部包括的所述第二半导体层制造第二晶体管包括的第二沟道包括:去除所述隔离材料层位于栅极形成区内的部分,使得所述第二鳍部包括的所述第二半导体层对应所述栅极形成区的部分形成所述第二沟道;所述栅极形成区与所述第一晶体管包括的第一栅堆叠和所述第二晶体管包括的第二栅堆叠所在的区域对应。
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,所述第一晶体管为环栅晶体管,所述第一鳍部还包括至少一层所述第二半导体层;沿着所述基底的高度方向,所述第一鳍部包括的所述第一半导体层和所述第二半导体层交替层叠;所述第一鳍部中位于最底层的膜层为所述第二半导体层、位于最顶层的膜层为所述第一半导体层。
5.根据权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述基于第一鳍部包括的所述第一半导体层制造第一晶体管包括的第一沟道包括:
在所述基底对应栅极形成区的部分上形成衬垫层;所述衬垫层的顶部高度大于等于所述第一鳍部包括的所述第二半导体层的最大顶部高度、且小于等于所述第二鳍部包括的所述第二半导体层的最小底部高度;所述栅极形成区与所述第一晶体管包括的第一栅堆叠和所述第二晶体管包括的第二栅堆叠所在的区域对应;
形成横跨在所述鳍状结构暴露在所述衬垫层之外的部分上的侧墙结构;所述侧墙结构位于所述栅极形成区内;
在所述侧墙结构的保护作用下,去除所述衬垫层、以及去除所述第一鳍部包括的所述第二半导体层位于所述栅极形成区内的部分,使得所述第一鳍部包括的所述第一半导体层对应所述栅极形成区的部分形成所述第一沟道;
去除所述侧墙结构。
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,所述第一晶体管为鳍式场效应晶体管,所述第一鳍部包括一层第一半导体层;和/或,
所述第二晶体管为鳍式场效应晶体管,或所述第二晶体管为环栅晶体管、且所述第二沟道包括一层纳米线或片;所述第二鳍部包括一层所述第二半导体层。
7.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,沿着所述鳍状结构的长度方向,所述第一鳍部和所述第二鳍部均具有第一半导体区、第二半导体区、以及位于所述第一半导体区和所述第二半导体区之间的沟道形成区;
所述第一鳍部具有的所述沟道形成区的长度大于等于所述第二鳍部具有的所述沟道形成区的长度。
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