本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)：

1、環(huán)柵晶體管包括的柵堆疊不僅形成在溝道的頂部和側(cè)壁上，還形成在溝道的底部，因此相對(duì)于平面晶體管和鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，環(huán)柵晶體管具有較高的柵控能力等優(yōu)勢(shì)。基于此，當(dāng)半導(dǎo)體器件包括的晶體管采用環(huán)柵晶體管時(shí)，可以提高該半導(dǎo)體器件的工作性能。并且，在實(shí)際的制造過程中，犧牲層和溝道層中的至少一者的材料中可能含有鍺，以至少實(shí)現(xiàn)對(duì)溝道層的選擇性釋放。

2、但是，鍺原子在高溫處理過程中擴(kuò)散到其他區(qū)域，從而污染后繼的前道工藝流程或?qū)π纬筛哔|(zhì)量的源/漏區(qū)等結(jié)構(gòu)極為不利，限制了半導(dǎo)體器件的工作性能的提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，用于提高半導(dǎo)體器件的良率和工作性能。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該半導(dǎo)體器件的制造方法包括：首先，在半導(dǎo)體基底上形成鰭狀結(jié)構(gòu)；鰭狀結(jié)構(gòu)包括沿半導(dǎo)體基底的厚度方向交替層疊設(shè)置的犧牲層和溝道層；交替層疊設(shè)置的犧牲層和溝道層中位于底層的膜層為犧牲層；溝道層和犧牲層中的至少一者的材料中含有鍺。接下來，形成橫跨在部分鰭狀結(jié)構(gòu)外周的掩膜結(jié)構(gòu)；并在掩膜結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用下，對(duì)鰭狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性刻蝕。接下來，去除剩余的每層犧牲層，以形成第一填充空間。接下來，在第一填充空間內(nèi)形成介質(zhì)填充層；并沿鰭狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度方向，去除介質(zhì)填充層的兩側(cè)邊緣部分，以形成第二填充空間。接下來，在第二填充空間內(nèi)形成內(nèi)側(cè)墻；內(nèi)側(cè)墻的材料不同于介質(zhì)填充層的材料。接下來，在剩余的每層溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)。接下來，至少去除部分掩膜結(jié)構(gòu)，并去除剩余的每層介質(zhì)填充層。

3、采用上述技術(shù)方案的情況下，半導(dǎo)體基底上形成的鰭狀結(jié)構(gòu)包括交替層疊設(shè)置的犧牲層和溝道層。并且，犧牲層和溝道層中的至少一者的材料含有鍺。其中，當(dāng)犧牲層中含有鍺，且溝道層中不含鍺或者鍺含量較低時(shí)，可以增大犧牲層和溝道層之間的材料差異，利于實(shí)現(xiàn)溝道層的選擇性釋放，提高溝道層的形成質(zhì)量。而當(dāng)溝道層中含有鍺，且犧牲層中不含鍺或者鍺含量較低時(shí)，不僅能夠利于實(shí)現(xiàn)溝道層的選擇性釋放，還能夠提高溝道層的載流子遷移率，利于提高溝道層的導(dǎo)通特性。在上述情況下，在形成掩膜結(jié)構(gòu)，并對(duì)鰭狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性刻蝕后，將剩余的每層犧牲層全部去除，此時(shí)剩余的每層溝道層懸設(shè)在半導(dǎo)體基底的上方。然后，在第一填充空間內(nèi)形成介質(zhì)填充層后，相鄰溝道層、以及底層溝道層和半導(dǎo)體基底之間填充有介質(zhì)填充層，即使后續(xù)在較高的溫度環(huán)境下進(jìn)行源漏外延、摻雜和激活等操作，已去除的犧牲層內(nèi)的鍺也無法擴(kuò)散至溝道層內(nèi)，以改善溝道層的形貌和界面態(tài)；和/或，溝道層內(nèi)的鍺也無法擴(kuò)散至已去除的犧牲層內(nèi)，從而不會(huì)污染后繼的前道工藝流程。同時(shí)，在較高的溫度下進(jìn)行源漏外延、摻雜和激活等操作，對(duì)形成高質(zhì)量的源區(qū)/漏區(qū)極為有利，進(jìn)一步增加工藝窗口，從而能夠提升半導(dǎo)體器件的工作性能。

4、其次，相比于現(xiàn)有技術(shù)中通過刻蝕部分半導(dǎo)體材質(zhì)的犧牲層的方式獲得填充內(nèi)側(cè)墻的第二填充空間，本發(fā)明提供的制造方法是通過去除介質(zhì)填充層的兩側(cè)邊緣部分的方式形成用于填充內(nèi)側(cè)墻的第二填充空間，因介質(zhì)填充層與溝道層之間的刻蝕選擇比更大，故該刻蝕過程更容易控制，進(jìn)一步抑制刻蝕劑對(duì)溝道層造成損傷。并且，在去除剩余的介質(zhì)填充層，以釋放剩余的每層溝道層時(shí)，可以也可以降低刻蝕介質(zhì)填充層的刻蝕劑對(duì)溝道層造成損傷，降低選擇性釋放難度的同時(shí)，確保溝道層具有較高的質(zhì)量，進(jìn)一步提高半導(dǎo)體器件的良率和工作性能。

5、在一種示例中，上述溝道層或犧牲層的材料包括硅、鍺硅、鍺中的一種。并且，在犧牲層和溝道層的材料均含有鍺的情況下，犧牲層中的鍺含量和溝道層中鍺的含量不同。

6、在一種示例中，上述犧牲層中的鍺含量大于溝道層中鍺的含量。

7、在一種示例中，上述介質(zhì)填充層的材料包括sio2和/或sioc。

8、在一種示例中，上述內(nèi)側(cè)墻的材料包括：sin、sion、siocn、sicn、sibn和bn中的至少一種。

9、在一種示例中，上述掩膜結(jié)構(gòu)包括犧牲柵和柵極側(cè)墻。柵極側(cè)墻至少設(shè)置在犧牲柵沿自身長(zhǎng)度方向的兩側(cè)。在上述情況下，至少去除部分掩膜結(jié)構(gòu)包括：去除犧牲柵。

10、在一種示例中，在剩余的每層溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)后，至少去除部分掩膜結(jié)構(gòu)后，半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：對(duì)源區(qū)和漏區(qū)進(jìn)行高溫退火處理。

11、在一種示例中，上述高溫退火處理的溫度大于等于950℃、且小于等于1050℃。

12、在一種示例中，采用濕法刻蝕工藝，去除剩余的每層犧牲層。

13、在一種示例中，去除剩余的每層介質(zhì)填充層后，半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：形成環(huán)繞在剩余的每層溝道層外周的柵堆疊結(jié)構(gòu)。

14、在一種示例中，在剩余的每層溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)后，至少去除部分掩膜結(jié)構(gòu)前，半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：形成覆蓋在半導(dǎo)體基底上的層間介質(zhì)層；層間介質(zhì)層的頂部與掩膜結(jié)構(gòu)的頂部平齊。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述溝道層或所述犧牲層的材料包括硅、鍺硅、鍺中的一種；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述犧牲層中的鍺含量大于所述溝道層中鍺的含量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述介質(zhì)填充層的材料包括sio2和/或sioc；

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述掩膜結(jié)構(gòu)包括犧牲柵和柵極側(cè)墻；所述柵極側(cè)墻至少設(shè)置在所述犧牲柵沿自身長(zhǎng)度方向的兩側(cè)；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述在剩余的每層所述溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)后，所述至少去除部分所述掩膜結(jié)構(gòu)后，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述高溫退火處理的溫度大于等于950℃、且小于等于1050℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝，去除剩余的每層所述犧牲層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述在剩余的每層所述溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)后，所述至少去除部分所述掩膜結(jié)構(gòu)前，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述去除剩余的每層所述介質(zhì)填充層后，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體器件的制造方法，涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，以提高半導(dǎo)體器件的良率和工作性能。半導(dǎo)體器件的制造方法包括在半導(dǎo)體基底上形成鰭狀結(jié)構(gòu)。鰭狀結(jié)構(gòu)包括交替層疊設(shè)置的犧牲層和溝道層；溝道層和犧牲層中的至少一者的材料中含有鍺。形成橫跨在部分鰭狀結(jié)構(gòu)外周的掩膜結(jié)構(gòu)。對(duì)鰭狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇性刻蝕。去除剩余的每層犧牲層，以形成第一填充空間。在第一填充空間內(nèi)形成介質(zhì)填充層；沿鰭狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度方向，去除介質(zhì)填充層的兩側(cè)邊緣部分，以形成第二填充空間。在第二填充空間內(nèi)形成內(nèi)側(cè)墻；內(nèi)側(cè)墻的材料不同于介質(zhì)填充層的材料。在剩余的每層溝道層的兩側(cè)分別形成源區(qū)和漏區(qū)。至少去除部分掩膜結(jié)構(gòu)，并去除剩余的每層介質(zhì)填充層。

技術(shù)研發(fā)人員：李永亮,張曦,高建峰,楊美音,劉頌,羅軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9