The present invention provides a method of preparing all around the gate fin shaped semiconductor device includes providing a semiconductor substrate prepared fin shaped semiconductor substrate, the semiconductor fin shaped substrate comprising a source region and a drain region and a fin channel region located between the two; covered with a layer of oxide layer on a semiconductor substrate chemical mechanical polishing; exposing the substrate oxide layer to the fin channel region; remove part of a fin channel region from the upper substrate, forming a fin channel; the fin channel doping epitaxial growth; remove oxide layer to the non doped fin channel region base body exposed part; etching exposed non doped fin shaped channel region of the substrate part, forming a channel structure suspended above a substrate; forming a protective layer on the periphery of the channel. The invention uses different doping layer and wet etching rate of undoped layer of the fin channel structure, etching non matrix doped fin channel region, forming a channel structure suspended above a substrate, the all around the gate structure effectively suppress short channel effect, leakage field and penetrating. To improve the performance of the device.
【技术实现步骤摘要】
一种全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法
本专利技术涉及半导体器件制造领域,尤其涉及一种全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法。
技术介绍
随着集成电路的发展,器件尺寸越来越小,集成度越来越高。而随着半导体器件特征尺寸的不断减小,传统的平面半导体制造技术已经无法使用,非平面技术的半导体器件应运而生,例如绝缘体上硅,双栅,多栅等新工艺的应用。目前鳍形场效应晶体管在小尺寸领域被广泛使用,但使用过程中存在短沟道效应、漏场和穿通等问题,亟待解决。而具有全包围栅极(gate-all-around)结构的半导体器件由于在器件性能及能有效抑制短沟道效应(shortchanneleffect)的特殊性能,正是半导体业界所追求的。由于器件沟道被栅极包围,所以器件漏场的影响也被消除,有效抑制了器件的漏电及穿通问题。但全包围栅极悬空于底部衬底,因此其制造工艺较为复杂,需要研制出一种简单易行的制备方法。
技术实现思路
为了解决以上问题,本专利技术提供了一种全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,该方法可以形成全包围的栅极结构。本专利技术的技术方案包括如下步骤:步骤S1:提供一制备好鳍形半导体基体的半导体衬底,所述鳍形半导体基体包含源区和漏区以及位于所述源区和漏区之间的鳍形沟道区;步骤S2:在所述半导体基体上覆盖一层氧化物层;步骤S3:化学机械磨平所述氧化物层至鳍形沟道区基体露出;步骤S4:从上部去除部分所述鳍形沟道区基体,形成鳍形沟道;步骤S5:对所述鳍形沟道进行掺杂外延生长;步骤S6:去除部分所述氧化物层至非掺杂鳍形沟道区基体露出部分;步骤S7:蚀刻露出部分的非掺杂鳍形半导体基体,形成悬空于 ...
【技术保护点】
一种全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:提供一制备好鳍形半导体基体的半导体衬底,所述鳍形半导体基体包含源区和漏区以及位于所述源区和漏区之间的鳍形沟道区;步骤S2:在所述半导体基体上覆盖一层氧化物层;步骤S3:化学机械磨平所述氧化物层至鳍形沟道区基体露出;步骤S4:从上部去除部分所述的鳍形沟道区基体,形成鳍形沟道;步骤S5:对所述鳍形沟道进行掺杂外延生长;步骤S6:去除部分氧化物层至非掺杂鳍形沟道区基体露出部分;步骤S7:蚀刻所述露出部分的非掺杂鳍形沟道区基体,形成悬空于衬底上方的沟道结构;步骤S8:在所述沟道结构外围形成保护层。
【技术特征摘要】
1.一种全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:提供一制备好鳍形半导体基体的半导体衬底,所述鳍形半导体基体包含源区和漏区以及位于所述源区和漏区之间的鳍形沟道区;步骤S2:在所述半导体基体上覆盖一层氧化物层;步骤S3:化学机械磨平所述氧化物层至鳍形沟道区基体露出;步骤S4:从上部去除部分所述的鳍形沟道区基体,形成鳍形沟道;步骤S5:对所述鳍形沟道进行掺杂外延生长;步骤S6:去除部分氧化物层至非掺杂鳍形沟道区基体露出部分;步骤S7:蚀刻所述露出部分的非掺杂鳍形沟道区基体,形成悬空于衬底上方的沟道结构;步骤S8:在所述沟道结构外围形成保护层。2.如权利要求1所述的全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,其特征在于,步骤S7所述蚀刻露出部分的非掺杂鳍形沟道区基体是湿法蚀刻。3.如权利要求2所述的全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,其特征在于,步骤S8所述沟道外围的保护层从内到外依次是高介电常数材料层和金属材料层。4.如权利要求3所述的全包围栅极鳍形半导体器件的制备方法,其特征在于,所述高介电常数材料层通过原子层沉积方法制成,所述金属材料层通过溅射沉积法制成。5.如权利要求2所述的全包围栅极鳍形半...
【专利技术属性】
技术研发人员:黄秋铭,
申请(专利权)人:上海华力微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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