一种量子阱FinFET器件及其制备方法、电子装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107785272A(43)申请公布日2018.03.09(21)申请号201610789227.8H01L29/15(2006.01)(22)申请日2016.08.31(71)申请人中芯国际集成电路制造（上海）有限公司地址201203上海市浦东新区张江路18号申请人中芯国际集成电路制造（北京）有限公司(72)发明人张海洋王彦(74)专利代理机构北京市磐华律师事务所11336代理人高伟冯永贞(51)Int.Cl.H01L21/336(2006.01)H01L21/306(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图5页(54)发明名称一种量子阱FinFET器件及其制备方法、电子装置(57)摘要本发明涉及一种量子阱FinFET器件及其制备方法、电子装置。所述方法包括提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有鳍片和填充所述鳍片之间间隙的隔离材料层；回蚀刻所述鳍片，以在所述隔离材料层之间形成凹槽；在所述凹槽中形成种子层，以填充所述凹槽；在所述种子层上形成蚀刻催化剂层，以覆盖所述种子层；以所述蚀刻催化剂层为辅助执行金属辅助化学蚀刻，以蚀刻所述种子层至所述隔离材料层以下；在所述种子层上方形成鳍片材料层，以形成量子阱鳍片。所述方法使制备得到的FinFET器件中具有良好的轮廓，从而提高了所述半导体器件的性能和良率。CN107785272ACN107785272A权利要求书1/1页1.一种量子阱FinFET器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有鳍片和填充所述鳍片之间间隙的隔离材料层；回蚀刻所述鳍片，以在所述隔离材料层之间形成凹槽；在所述凹槽中形成种子层，以填充所述凹槽；在所述种子层上形成蚀刻催化剂层，以覆盖所述种子层；以所述蚀刻催化剂层为辅助执行金属辅助化学蚀刻，以蚀刻所述种子层至所述隔离材料层以下；在所述种子层上方形成鳍片材料层，以形成量子阱鳍片。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还进一步包括回蚀刻所述隔离材料层至所述鳍片材料层以下的步骤，以露出量子阱鳍片的顶部。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述种子层包括InP层。4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述种子层的形成方法包括金属有机化合物化学气相沉积。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述鳍片材料层包括InGaAs层。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过电子束蒸发的方法形成所述蚀刻催化剂层。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，金属辅助化学蚀刻所述种子层的步骤中使用的蚀刻液包括H2O2和H2SO4。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体衬底采用晶向(100)的Si衬底。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹槽为底部向下凹的锥形凹槽。10.一种量子阱FinFET器件，其特征在于，所述量子阱FinFET器件包括：半导体衬底；量子阱鳍片，位于所述半导体衬底上，所述鳍片由下至上包括第一鳍片材料层、第二鳍片材料层和第三鳍片材料层；隔离材料层，位于所述半导体衬底上方并且填充所述鳍片之间的间隙。11.根据权利要求10所述的量子阱FinFET器件，其特征在于，所述第一鳍片材料层包括Si层；所述第二鳍片材料层包括InP层；第三鳍片材料层包括InGaAs层。12.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求10至11之一所述的量子阱FinFET器件。2CN107785272A说明书1/10页一种量子阱FinFET器件及其制备方法、电子装置技术领域[0001]本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种量子阱FinFET器件及其制备方法、电子装置。背景技术[0002]随着半导体技术的不断发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于高器件密度、高性能和低成本的需求，半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。[0003]随着CMOS器件尺寸的不断缩小，来自制备和设计方面的挑战促使了三维设计如鳍片场效应晶体管(FinFET)的发展。相对于现有的平面晶体管，FinFET是用于20nm及以下工艺节点的先进半导体器件，其可以有效控制器件按比例缩小所导致的难以克服的短沟道效应，还可以有效提高在衬底上形成的晶体管阵列的密度，同时，FinFET中的栅极环绕鳍片(鳍形沟道)设置，因此能从三个面来控制静电，在静电控制方面的性能也更突出。[0004]为了提高FinFET器件的性能，可以将所述鳍片设置为两种不同的半导体材料，成为量子阱FinFET器件(QuantumWellFinFET，QWFinFET)。在由