半导体器件制作方法、半导体器件及电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种半导体器件的制作方法，其包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上至少形成有第一硅鳍结构和第二硅鳍结构；在所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧形成硅锗层；向第二硅鳍结构两侧的硅锗层注入锗以提高该硅锗层的锗浓度；执行SiGe浓缩工艺以使所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构转变为第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构，其中，所述第二硅锗鳍结构的锗浓度大于所述第一硅锗鳍结构的锗浓度。本发明专利技术提出的半导体器件的制作方法，可以在半导体衬底上形成不同锗浓度的硅锗鳍结构，使得鳍结构中电子和空穴迁移能力增强，提高了半导体器件的性能。

Semiconductor device fabrication methods, semiconductor devices and electronic devices

The invention provides a method of manufacturing a semiconductor device comprising: providing a semiconductor substrate, a first silicon fin structure and second silicon fin structure at least formed on the semiconductor substrate; forming a silicon germanium layer on the first silicon fin structure and second fin structure on both sides of silicon germanium implantation; silicon germanium layer to second silicon fin structure in order to improve the concentration of germanium on both sides of the silicon germanium layer; SiGe concentration process to make the first silicon fin structure and second silicon fin structure into a first silicon germanium fin structure and second silicon germanium fin structure, the concentration of germanium from the first silicon germanium fin structure of the Ge concentration of the second silicon germanium fin structure. The manufacturing method of the semiconductor device proposed by the invention can form different germanium concentration SiGe fin structure on the semiconductor substrate, so that the migration ability of the electron and hole in fin structure is enhanced, and the performance of semiconductor device is improved.

【技术实现步骤摘要】
半导体器件制作方法、半导体器件及电子装置
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件制作方法、半导体器件及电子装置。
技术介绍
随着半导体技术的发展，集成电路尤其是超大规模集成电路中的主要器件金属-氧化物-半导体场效应晶体管(简称MOSFET)的几何尺寸一直在不断缩小，半导体器件的特征尺寸已经缩小到纳米级别。使用二氧化硅(SiO2)层作为栅极介质的工艺已经达到其物理电气特性的极限，在65nm工艺的晶体管中的二氧化硅层已经缩小到5个氧原子的厚度。作为阻隔栅极和下层的绝缘体，二氧化硅层已经不能再进一步缩小了，否则产生的漏电流会让晶体管无法正常工作。为此，现有技术已提出了各种解决方案，比如采用金属栅和高介电常数(K)栅介质替代传统的重掺杂多晶硅栅和SiO2(或SiON)栅介质。或者采用鳍式场效应晶体管(finFET)，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，尤其适用于22nm及以下技术节点。此外，锗作为一种熟知的半导体材料，其电子迁移率和空穴迁移率均优于硅，因此锗在集成电路制造中是非常优秀的材料。随着高k介质材料的使用，在16/14nm技术节点的finFET中锗已经引起人们的关注，如何更好地利用锗来制作finFET是一个急需解决的问题。因此，有必要提出一种新的制作方法，以解决上述存在的问题。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了克服目前存在的问题，本专利技术一方面提供一种半导体器件的制作方法，其包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上至少形成有第一硅鳍结构和第二硅鳍结构；在所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧形成硅锗层；向所述第二硅鳍结构两侧的硅锗层注入锗以提高该硅锗层的锗浓度；执行SiGe浓缩工艺以使所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构转变为第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构，其中，所述第二硅锗鳍结构的锗浓度大于所述第一硅锗鳍结构的锗浓度。优选地，所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧的的硅锗层通过选择性外延法形成。优选地，通过氧化所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧的硅锗层来执行所述SiGe浓缩工艺。优选地，还包括下述步骤:去除所述第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构两侧被氧化的硅锗层。优选地，所述半导体衬底上还形成有第三硅鳍结构。优选地，还包括下述步骤：在所述第一硅鳍结构、第二硅鳍结构和第三硅鳍结构两侧形成间隙壁；去除所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧的间隙壁。优选地，所述间隙壁为氮化物。优选地，还包括下述步骤：在执行所述SiGe浓缩工艺后，去除所述第三硅鳍结构两侧的间隙壁。优选地，还包括下述步骤:在所述半导体衬底上形成图案化的光刻胶层，以至少遮挡所述第一硅鳍结构；在向所述第二硅鳍结构两侧的硅锗层注入锗以提高该硅锗层的锗浓度后，去除所述图案化的光刻胶层。优选地，所述半导体衬底为绝缘体上硅。本专利技术提出的半导体器件的制作方法，可以在半导体衬底上形成不同锗浓度的硅锗鳍结构，使得鳍结构中电子和空穴迁移能力增强，提高了半导体器件的性能。本专利技术另一方面提供一种半导体器件，其包括：半导体衬底，在所述半导体衬底上至少形成有第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构，其中，所述第二硅锗鳍结构的锗浓度大于所述第一硅锗鳍结构的锗浓度。优选地，所述半导体衬底为绝缘体上硅。优选地，所述第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构通过本专利技术上述的制作方法形成。本专利技术提出的半导体器件在半导体衬底上形成有不同锗浓度的硅锗鳍结构，使得鳍结构中电子和空穴迁移能力增强，提高了半导体器件的性能。本专利技术再一方面提供一种电子装置，其包括本专利技术提供的上述半导体器件。本专利技术提出的电子装置，由于具有上述半导体器件，因而具有类似的优点。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中：图1根据本专利技术一实施方式的制作方法的步骤流程图；图2A～图2I示出了本专利技术一实施方式的制作方法依次实施各步骤所获得器件的剖面示意图；图3A～图3G示出了本专利技术一实施方式的制作方法依次实施各步骤所获得器件的剖面示意图；图4示出了根据本专利技术一实施方式的半导体器件结构示意图；图5示出了根据本专利技术一实施方式的电子装置的示意图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本专利技术教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。本专利技术提供一种半导体器件制作方法，用于制作新型finFET器件，如图1所示具体地包括：步骤S101，提供半导体衬底，所述半导体衬底上至少形成有第一硅鳍结构和第二硅鳍结构；步骤S102，在所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧形成硅锗层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底上至少形成有第一硅鳍结构和第二硅鳍结构；在所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧形成硅锗层；向所述第二硅鳍结构两侧的硅锗层注入锗以提高该硅锗层的锗浓度；执行SiGe浓缩工艺以使所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构转变为第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构，其中，所述第二硅锗鳍结构的锗浓度大于所述第一硅锗鳍结构的锗浓度。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括下述步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底上至少形成有第一硅鳍结构和第二硅鳍结构；在所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧形成硅锗层；向所述第二硅鳍结构两侧的硅锗层注入锗以提高该硅锗层的锗浓度；执行SiGe浓缩工艺以使所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构转变为第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构，其中，所述第二硅锗鳍结构的锗浓度大于所述第一硅锗鳍结构的锗浓度。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧的硅锗层通过选择性外延法形成。3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，通过氧化所述第一硅鳍结构和第二硅鳍结构两侧的硅锗层来执行所述SiGe浓缩工艺。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，还包括下述步骤:去除所述第一硅锗鳍结构和第二硅锗鳍结构两侧被氧化的硅锗层。5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述半导体衬底上还形成有第三硅鳍结构。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，还包括下述步骤：在所述第一硅鳍结构、第二硅鳍结构和第三硅鳍结构两侧形成间隙壁；去除所述第一硅鳍结构和第二硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓浩，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31