一種制備半導體器件的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體器件優(yōu)化領域，尤其涉及一種制備半導體器件的方法。
【背景技術】
[0002]隨著集成電路的發(fā)展，器件尺寸越來越小，集成度越來越高，隨著半導體器件特征尺寸的不斷減小，傳統(tǒng)的平面半導體制造技術已經(jīng)無法使用，非平面技術的半導體器件應運而生，例如絕緣體上硅，雙柵，多柵等新工藝的應用。目前鰭式場效應管在小尺寸領域被廣發(fā)使用，而具有全包圍柵極(gate-all-around)結構的半導體器件由于在器件性能及能有效抑制短溝道效應(short channel effect)的特殊性能，正是半導體業(yè)界所追求的。由于器件溝道被柵極包圍，所以器件漏場的影響也被消除，有效抑制了器件的漏電及穿通問題。由于全包圍柵極懸空于底部襯底，因此全包圍柵極器件的制造工藝較為復雜。
[0003]所以亟需一種全新的全包圍柵極的形成方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對上述存在的問題，本發(fā)明公開了一種制備半導體器件的方法，其具體的技術方案為:
[0005]—種制備半導體器件的方法，其特征在于，包括:
[0006]提供一半導體器件，所述半導體器件包括基底層和位于所述基底層上表面的氧化物層；
[0007]于所述氧化物層上表面沉積圖案化掩膜層，并以所述掩膜層為掩膜刻蝕所述氧化物層至所述基底層上表面，形成溝槽；
[0008]去除所述掩膜層，于所述溝槽內(nèi)進行第一次非摻雜外延生長，以形成第一非摻雜外延生長層；
[0009]于所述溝槽內(nèi)進行第二次非摻雜外延生長，以形成第二非摻雜外延生長層，且所述第二非摻雜外延生長層的上表面與所述氧化物層上表面處于同一平面；
[0010]刻蝕部分所述氧化物層，以將所述第二非摻雜外延生長層和部分所述第一非摻雜外延生長層暴露；
[0011]去除暴露的所述第一非摻雜外延生長層，并于所述第二非摻雜外延生長層外依次生長高介電常數(shù)層和金屬材料層，以形成金屬柵極。
[0012]上述的方法，其特征在于，所述基底層的材質為單晶硅。
[0013]上述的方法，其特征在于，所述方法還包括:
[0014]采用化學氣相沉積法沉積所述氧化物層。
[0015]上述的方法，其特征在于，所述氧化物層的材質為氧化娃。
[0016]上述的方法，其特征在于，采用干法刻蝕所述氧化物層至所述基底層上表面。
[0017]上述的方法，其特征在于，所述方法還包括:
[0018]采用原位水汽生成工藝于所述第二非摻雜外延生長層外形成氧化層；
[0019]于所述氧化層表面沉積多晶硅，以形成多晶硅柵極。
[0020]上述的方法，其特征在于，采用鍺摻雜工藝形成所述第一非摻雜外延生長層。
[0021]上述的方法，其特征在于，采用濕法刻蝕去除部分所述第一非摻雜外延生長層。
[0022]上述的方法，其特征在于，采用SiCoNi蝕刻部分所述氧化物層。
[0023]上述技術方案具有如下優(yōu)點或有益效果:
[0024]本申請設計的一種制備半導體器件的方法，通過兩次沉積非外延生長層，并刻蝕部分第一非外延生長層和氧化物層，將第二非外延生長層暴露出來，然后在暴露的第二非外延生長層外表面依次沉積高介電常數(shù)層和金屬層，形成柵極，這樣形成全包圍的金屬柵極結構，在鰭式場效應管FinFET結構中有效的抑制了短溝道效應，漏場和穿通等問題，提高了器件性能。
【附圖說明】
[0025]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發(fā)明的主旨。
[0026]圖1是本申請流程不意圖；
[0027]圖2-圖7是本申請結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0029]本發(fā)明設計了一種制備半導體器件的方法，該方法具體的包括了下面的一些步驟:
[0030]提供半導體基底，基底上依次覆蓋一氧化物層和一圖案化掩膜層；
[0031]蝕刻氧化物層形成凹槽；
[0032]在暴露的半導體基體表面進行第一次非摻雜外延生長；
[0033]進行第二次非摻雜外延生長；
[0034]部分去除氧化物層至非摻雜鰭形結構露出；
[0035]蝕刻非摻雜半導體基體，形成懸空于襯底上方的溝道結構；
[0036]在溝道外周依次沉積一高介電常數(shù)材料層和一金屬材料層，這樣形成一鰭行金屬柵極結構。
[0037]下面結合具體實施例進行說明
[0038]實施例一
[0039]如圖1至圖7所示，本發(fā)明設計一種制備金屬柵極鰭形半導體器件的方法，具體的包括了:
[0040]提供一半導體器件，該半導體器件包括有基底層1和氧化物層2，氧化物層2位于基底層1的上表面之上，根據(jù)本申請的具體操作要求，基底層1的材質為多晶硅，即為多晶硅襯底。氧化物層2的材質為氧化硅，具體的是在硅襯底上采用化學氣相沉積法沉積氧化娃層;
[0041]當在硅襯底上沉積好氧化硅層2之后，于氧化硅層的上表面沉積掩膜層3，然后在該掩膜層3上開設圖案，并以剩下的掩膜層3為掩膜對氧化硅層進行刻蝕，具體的是采用干法刻蝕氧化硅層，一直刻蝕到硅襯底的上表面，然后停止刻蝕，這樣就形成一溝槽4 ;
[0042]去除剩余的掩膜層，露出氧化硅層和溝槽4，然后在該溝槽4內(nèi)進行第一次非摻雜外延生長，以形成第一非摻雜外延生長層5。在本申請中，采用鍺摻雜工藝于溝槽中摻雜形成第一非摻雜外延生長層5，也可以是采用碳摻雜工藝于溝槽中摻雜形成第一非摻雜外延生長層5，這樣兩個摻雜工藝都是可以在本申請中進行摻雜外延的；
[0043]第一次非摻雜外延生長只是在溝槽中形成一部分，就是說并沒有完全填充整個溝槽4，根據(jù)具體的工藝要求和設計方案，沉積的第一非摻雜外延生長層的厚度可以進行適當調(diào)整。當沉積好第一非摻雜外延生長層5之后，在溝槽內(nèi)的第一非摻雜