[发明专利]一种基于体硅的SOI FinFET的制作方法

权利要求书

1.一种基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面外延带有开口的锗硅层，所述开口将所述锗硅层断开为两部分；

在所述锗硅层上外延Fin结构层，使得所述开口被所述Fin结构层材料填充；

刻蚀去除所述开口两侧的部分所述半导体衬底、部分所述锗硅层和部分所述Fin结构层，保留所述开口上及所述开口两侧的部分Fin结构层，使所述半导体衬底朝向所述锗硅层的表面低于所述锗硅层朝向所述半导体衬底的表面，形成鳍；

氧化所述开口处的Fin结构层，形成隐埋氧化层；

在所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层背离所述半导体衬底的表面高于所述隐埋氧化层背离所述半导体衬底的表面；

在所述鳍上制作栅极，形成基于体硅的SOI FinFET结构；

其中，所述Fin结构层的刻蚀速率小于所述锗硅层的刻蚀速率。

2.根据权利要求1所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述在所述半导体衬底表面外延带有开口的锗硅层，所述开口将所述锗硅层断开为两部分，具体过程包括：

在所述半导体衬底表面淀积第一掩膜，并图形化所述第一掩膜；

在所述半导体衬底表面外延锗硅层，所述锗硅层在所述第一掩膜的位置处断开；

去除所述第一掩膜，在所述半导体衬底表面形成带有开口的锗硅层，所述开口将所述锗硅层断开为两部分。

3.根据权利要求1所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述在所述锗硅层上外延Fin结构层，使得所述开口被所述Fin结构层材料填充步骤之后，还包括：

采用化学机械抛光对所述Fin结构层表面进行平坦化。

4.根据权利要求1所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述刻蚀去除所述开口两侧的部分所述半导体衬底、部分所述锗硅层和部分所述Fin结构层，保留所述开口上及所述开口两侧的部分Fin结构层，使所述半导体衬底朝向所述锗硅层的表面低于所述锗硅层朝向所述半导体衬底的表面，形成鳍的具体过程包括：

在所述硅层表面淀积第二掩膜，并图形化所述第二掩膜；

去除所述第二掩膜外对应的所述半导体衬底、所述Fin结构层和所述锗硅层，使所述半导体衬底朝向所述锗硅层的表面低于所述锗硅层朝向所述半导体衬底的表面；

选择性去除所述第二掩膜下方对应的所述锗硅层，保留所述第二掩膜下方的所述Fin结构层，形成鳍；

去除所述第二掩膜。

5.根据权利要求4所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述第二掩膜为氧化硅、氮化硅或氧化硅和氮化硅的叠层结构。

6.根据权利要求5所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述锗硅层的化学式为Ge_xSi_1-x，其中，所述x的取值范围为20%~40%，包括端点值。

7.根据权利要求6所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述选择性去除所述第二掩膜下方对应的所述锗硅层，保留所述第二掩膜下方的所述硅层，形成鳍，采用的锗硅刻蚀液体为氢氟酸、双氧水和乙酸的混合溶液。

8.根据权利要求1所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述氧化所述开口处的Fin结构层，形成隐埋氧化层的具体过程包括：

对所述鳍的表面以及所述半导体衬底的表面进行氧化，形成氧化层；

同时对位于所述开口处的Fin结构层完全氧化，在所述鳍和所述半导体衬底之间形成隐埋氧化层；

选择性去除所述氧化层，保留所述隐埋氧化层。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述Fin结构层材料为硅或锗。

10.根据权利要求9所述的基于体硅的SOI FinFET的制作方法，其特征在于，所述锗硅层的厚度小于30nm。