本發(fā)明涉及半導體，尤其涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術：

1、三維疊層互補晶體管包括垂直堆疊的n型晶體管和p型晶體管，消除了n型晶體管和p型晶體管的橫向間距，其允許進一步增大有效溝道寬度，從而利于提升半導體器件的工作性能和集成度。

2、但是，現(xiàn)有的三維疊層互補晶體管的制造方法對處理工藝要求較高，使得三維疊層互補晶體管的制造難度較大，導致三維疊層互補晶體管的良率較低。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種半導體器件的制造方法，用于降低制造中部介質隔離層的難度的同時，提高半導體器件的良率。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導體器件的制造方法，該半導體器件的制造方法包括：在半導體基底上形成鰭狀結構。沿半導體基底的厚度方向，鰭狀結構包括交替層疊的第一犧牲層和溝道層、以及交替層疊的第二犧牲層和第三犧牲層。交替層疊的第一犧牲層和溝道層位于交替層疊的第二犧牲層和第三犧牲層沿厚度方向的兩側。交替層疊的第一犧牲層和溝道層中位于底層和頂層的膜層均為第一犧牲層。交替層疊的第二犧牲層和第三犧牲層中位于底層和頂層的膜層均為第二犧牲層。接下來，形成橫跨在鰭狀結構上的掩膜結構。接下來，選擇性去除第二犧牲層，以形成第一介質填充區(qū)域。接下來，在第一介質填充區(qū)域內(nèi)形成第一中部介質隔離層。接下來，去除未被掩膜結構覆蓋的第一犧牲層、溝道層、第一中部介質隔離層和第三犧牲層。接下來，在位于剩余的第一中部介質隔離層下方的剩余第一犧牲層和溝道層的兩側分別形成第一源區(qū)和第一漏區(qū)。接下來，在第一源區(qū)和第一漏區(qū)上形成絕緣層。接下來，在絕緣層上、且在位于剩余的第一中部介質隔離層上方的剩余第一犧牲層和溝道層的兩側分別形成第二源區(qū)和第二漏區(qū)。第二源區(qū)和第二漏區(qū)的導電類型與第一源區(qū)和第一漏區(qū)的導電類型相反。

3、采用上述技術方案的情況下，在半導體基底上形成鰭狀結構，并形成橫跨在鰭狀結構上的掩膜結構后，直接選擇性去除第二犧牲層，以形成第一介質填充區(qū)域；并在第二介質填充區(qū)域內(nèi)形成第一中部介質隔離層。可見，本發(fā)明提供的制造方法是在進行源漏刻蝕之前，就提前進行第一中部介質隔離層的形成操作，此時雖然鰭狀結構的高寬比可能依然較大，但是對用于制造第一中部介質隔離層的絕緣介質材料進行刻蝕的過程中，即使未將相鄰鰭狀結構之間空隙底部的絕緣介質材料去除干凈，也不會影響后續(xù)下層器件的第一源區(qū)和第一漏區(qū)的形成，不會影響下層器件的第一源區(qū)和第一漏區(qū)分別與第一溝道區(qū)的接觸；并且，殘留在相鄰鰭狀結構之間空隙底部的絕緣介質材料還能夠進一步將基于不同鰭狀結構所形成的不同半導體器件隔離開，降低漏電風險，在增大所制造的半導體器件的良率的同時，還利于提高所制造的半導體器件的工作性能。

4、在一種示例中，上述第一犧牲層的材料與第三犧牲層的材料相同。

5、在一種示例中，去除未被掩膜結構覆蓋的第一犧牲層、溝道層、第一中部介質隔離層和第三犧牲層后，在位于剩余的第一中部介質隔離層下方的剩余第一犧牲層和溝道層的兩側分別形成第一源區(qū)和第一漏區(qū)前，半導體器件的制造方法還包括：沿鰭狀結構的長度方向，去除剩余的每層第一犧牲層的兩側邊緣部分，以形成第二介質填充區(qū)域。接下來，在第二介質填充區(qū)域內(nèi)形成內(nèi)側墻。

6、在一種示例中，上述掩膜結構包括犧牲柵。

7、在一種示例中，在第一介質填充區(qū)域內(nèi)形成第一中部介質隔離層的同時，沿鰭狀結構的長度方向，至少在掩膜結構的兩側形成柵極側墻。

8、在一種示例中，采用濕法刻蝕工藝，或采用各向同性的干法刻蝕工藝，選擇性去除第二犧牲層。

9、在一種示例中，上述第一中部介質隔離層的材料包括：sin、sico和sicon中的至少一種。

10、在一種示例中，形成第二源區(qū)和第二漏區(qū)后，半導體器件的制造方法還包括：形成覆蓋在半導體基底上的層間介質層。接下來，去除掩膜結構。接下來，去除剩余的第一犧牲層，并去除剩余的第三犧牲層。接下來，形成至少環(huán)繞在剩余的溝道層外周的柵堆疊結構。

11、在一種示例中，在第一犧牲層的材料與第三犧牲層的材料不同的情況下，上述去除掩膜結構后，去除剩余的第一犧牲層前，半導體器件的制造方法包括：去除第三犧牲層，以形成第三介質填充區(qū)域。接下來，在第三介質填充區(qū)域內(nèi)形成第二中部介質隔離層。

12、在一種示例中，在第一犧牲層的材料與第三犧牲層的材料不同的情況下，上述在第一介質填充區(qū)域內(nèi)形成第一中部介質隔離層后，在位于剩余的第一中部介質隔離層下方的剩余第一犧牲層和溝道層的兩側分別形成第一源區(qū)和第一漏區(qū)前，半導體器件的制造方法包括：選擇性去除第三犧牲層，以形成第三介質填充區(qū)域；并在第三介質填充區(qū)域內(nèi)形成第二中部介質隔離層。接下來，去除未被掩膜結構覆蓋的第一犧牲層、溝道層、第一中部介質隔離層和第二中部介質隔離層。

13、同時，形成第二源區(qū)和第二漏區(qū)后，半導體器件的制造方法還包括：形成覆蓋在半導體基底上的層間介質層。接下來，去除掩膜結構。接下來，去除剩余的第一犧牲層。接下來，形成環(huán)繞在剩余的溝道層外周的柵堆疊結構。

14、在一種示例中，上述第二中部介質隔離層的材料和第一中部介質隔離層的材料相同。

15、在一種示例中，上述第二中部介質隔離層的材料的介電常數(shù)小于第一中部介質隔離層的材料的介電常數(shù)。

16、在一種示例中，上述第二中部介質隔離層的材料包括：sio2、sin、sico、sicon和sio2-sif4中的至少一種。

技術特征：

1.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述第一犧牲層的材料與所述第三犧牲層的材料相同。

3.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述去除未被掩膜結構覆蓋的所述第一犧牲層、所述溝道層、所述第一中部介質隔離層和所述第三犧牲層后，所述在位于剩余的所述第一中部介質隔離層下方的剩余所述第一犧牲層和所述溝道層的兩側分別形成第一源區(qū)和第一漏區(qū)前，所述半導體器件的制造方法還包括：

4.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述掩膜結構包括犧牲柵；

5.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝，或采用各向同性的干法刻蝕工藝，選擇性去除所述第二犧牲層。

6.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述第一中部介質隔離層的材料包括：sin、sico和sicon中的至少一種。

7.根據(jù)權利要求1～6任一項所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，形成所述第二源區(qū)和所述第二漏區(qū)后，所述半導體器件的制造方法還包括：

8.根據(jù)權利要求7所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述第一犧牲層的材料與所述第三犧牲層的材料不同的情況下，

9.根據(jù)權利要求1所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，在所述第一犧牲層的材料與所述第三犧牲層的材料不同的情況下，

10.根據(jù)權利要求8或9所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述第二中部介質隔離層的材料和所述第一中部介質隔離層的材料相同；

11.根據(jù)權利要求8或9所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述第二中部介質隔離層的材料包括：sio2、sin、sico、sicon和sio2-sif4中的至少一種。

技術總結
本發(fā)明公開一種半導體器件的制造方法，涉及半導體技術領域，以提高半導體器件的良率。半導體器件的制造方法包括：在半導體基底上形成鰭狀結構。沿半導體基底的厚度方向，鰭狀結構包括交替層疊的第一犧牲層和溝道層、以及交替層疊的第二犧牲層和第三犧牲層。接下來，形成橫跨在鰭狀結構上的掩膜結構。接下來，選擇性去除第二犧牲層，以形成第一介質填充區(qū)域。在第一介質填充區(qū)域內(nèi)形成第一中部介質隔離層。接下來，去除未被掩膜結構覆蓋的第一犧牲層、溝道層、第一中部介質隔離層和第三犧牲層。接下來，在位于剩余的第一中部介質隔離層下方的剩余第一犧牲層和溝道層的兩側分別形成第一源區(qū)和第一漏區(qū)。接下來，在第一源區(qū)和第一漏區(qū)上形成絕緣層。

技術研發(fā)人員：李永亮,孫龍雨,雒懷志,羅軍
受保護的技術使用者：中國科學院微電子研究所
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2