半导体湿式处理设备及离子液体栅极结构的制作方法技术

技术编号:24713065 阅读:105 留言:0更新日期:2020-07-01 00:36
本发明专利技术提供一种半导体湿式处理设备及离子液体栅极结构的制作方法,所述湿式处理设备包括:腔室;晶圆载盘,用以承载并旋转晶圆;处理液输入管路,用以提供处湿式处理所需的处理液;离子液体输入管路,用以提供制作离子液体栅极结构所需的离子液体;气液传输装置,连通于所述腔室的下方,用以所述腔室内的气液排放以及对所述腔室进行抽气以降低所述腔室的气压。本发明专利技术的半导体湿式处理设备,通过对输入管道的配置,以及采用气液传输装置对腔室进行减压处理,大大增强离子液体对厚度较小空腔的填充能力,适用于离子液体栅及结构尤其是鳍式栅极结构以及环绕式栅极结构的制作,可有效提高工艺稳定性以及器件的性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体湿式处理设备及离子液体栅极结构的制作方法
本专利技术属于半导体集成电路制造领域,特别是涉及一种半导体湿式处理设备及离子液体栅极结构的制作方法。
技术介绍
场效应晶体管(FieldEffectTransistorFET)是利用电场来控制固体材料导电性能的有源器件。由于其所具有体积小、重量轻、功耗低、热稳定性好、无二次击穿现象以及安全工作区域宽等优点,现已成为微电子行业中的重要元件之一。随着集成电路对功耗和性能的要求提高,对场效应晶体管通常具有以下要求:1)采用高迁移率材料作为半导体主体材料;2)场效应晶体管要求具有较大的沟道宽度以及较小的沟道长度;3)栅绝缘层具有较高的介电常数;4)沟道区与栅绝缘层界面具有较低的界面陷阱;5)电极与半导体层之间的接触电阻较小。鳍式场效晶体管(FinFieldeffecttransistor,简称FinFET)是一种新型的金属氧化半导体场效应晶体管,通常包括形成于半导体绝缘体上硅(SOI)衬底上的鳍状应变硅沟道区,所述鳍状应变硅沟道区内形成有狭窄而孤立的半导体鳍状结构,鳍片两侧形成有栅极结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体湿式处理设备,其特征在于,所述湿式处理设备包括:/n腔室;/n晶圆载盘,位于所述腔室内,用以承载并旋转晶圆;/n处理液输入管路,自所述腔室外延伸至所述腔室内的所述晶圆上方,用以提供处湿式处理所需的处理液;/n离子液体输入管路,自所述腔室外延伸至所述腔室内的所述晶圆上方,用以提供制作离子液体栅极结构所需的离子液体;/n气液传输装置,连通于所述腔室的下方,用以所述腔室内的气液排放以及对所述腔室进行抽气以降低所述腔室的气压。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体湿式处理设备,其特征在于,所述湿式处理设备包括:
腔室;
晶圆载盘,位于所述腔室内,用以承载并旋转晶圆;
处理液输入管路,自所述腔室外延伸至所述腔室内的所述晶圆上方,用以提供处湿式处理所需的处理液;
离子液体输入管路,自所述腔室外延伸至所述腔室内的所述晶圆上方,用以提供制作离子液体栅极结构所需的离子液体;
气液传输装置,连通于所述腔室的下方,用以所述腔室内的气液排放以及对所述腔室进行抽气以降低所述腔室的气压。


2.根据权利要求1所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述处理液输入管路及所述离子液体输入管路的出液口位于所述晶圆的中部区域的上方。


3.根据权利要求1所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述气液传输装置包含气液传输管路以及气液传输泵,所述气液传输管路环绕于所述晶圆的外周侧下方。


4.根据权利要求3所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述气液传输管路的外侧还设有一环形挡板,且所述环形挡板的顶面高于所述晶圆的顶面。


5.根据权利要求1所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述处理液输入管路输入的处理液包括湿法腐蚀液、去离子水以及清洗液中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述离子液体输入管路输入的离子液体包括咪唑型离子液体、吡啶型离子液体以及哌啶型离子液体中的一种或多种。


7.根据权利要求6所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述离子液体包括N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺。


8.根据权利要求1所述的半导体湿式处理设备,其特征在于:所述气液传输装置对所述腔室进行抽气以将所述腔室的气压降低至不高于30Torr。


9.一种离子液体栅极结构的制作方法,其特征在于,包括:
1)提供如权利要求1~8任意一项所述的半导体湿式处理设备;
2)提供半导体结构,所述半导体结构包括基底,所述基底表面形成有牺牲栅介质层,所述牺牲介质层上形成有栅极材料层,所述栅极材料层中形成有开孔,所述开孔显露所述牺牲栅介质层;
3)将所述半导体结构置于所述半导体湿式处理设备中,由所述处理液输入管路将湿法腐蚀液通入至所述半导体结构表面,通过所述开孔进行湿法腐蚀以选择性去除所述牺牲栅介质层,以形成空腔层;
4)由所述气液传输装置对所述腔室进行抽气以降低所述腔室的气压,然后由所述离子液体输入管路将离子液体通入至所述半导体结构表面,在减压条件下于所述空腔层中填充离子液体介质层。


10.根据权利要求9所述的离子液体栅极结构的制作方法,其特征在于:所述牺...

【专利技术属性】
技术研发人员:三重野文健
申请(专利权)人:芯恩青岛集成电路有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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