改善内侧墙刻蚀形貌的方法、器件制备方法、器件及设备技术

本发明专利技术提供了一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法，该方法包括：提供一待刻蚀对象；所述待刻蚀对象包括衬底和沟道区；所述沟道区位于所述衬底上；所述沟道区包括：间隔堆叠的沟道层和牺牲层；对第一区域进行掺杂以形成掺杂区域；所述第一区域位于所述沟道区；对所述掺杂区域的所述牺牲层进行刻蚀形成内墙空腔；在所述内墙空腔中填充电介质材料以形成内侧墙。以解决传统工艺成的内侧墙的形貌与原设计的内侧墙的形貌不一致的问题。的形貌不一致的问题。的形貌不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
改善内侧墙刻蚀形貌的方法、器件制备方法、器件及设备


[0001]本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法、器件制备方法、器件及设备。

技术介绍

[0002]集成电路工艺发展到3nm及以下工艺节点时，水平堆叠的纳米片组成的环栅晶体管被认为是鳍型晶体管最优的替代者。在环栅晶体管的器件结构中，内侧墙是一个非常重要的工艺模块，其作用一方面是降低源漏与栅极之间的寄生电容，另一方面是防止对环栅晶体管进行沟道释放工艺时刻蚀的范围不可控地向源漏延伸。
[0003]利用现有技术的刻蚀工艺制备形成的内墙空腔的实际刻蚀量与原设计的刻蚀量不一致，导致最终形成的内侧墙的各个边的形貌接近于半圆形，这种不一致会导致最终形成的器件的电学性能与原设计不符，一方面造成流片失败；另一方面，刻蚀形成的内墙空腔的形貌接近于半圆形，会导致后续形成的内侧墙的物理隔离作用下降，在后续的沟道释放工艺过程中，源漏材料可能会被刻蚀掉。
[0004]这种不一致是刻蚀工艺本身的局限性造成的，因而开发一种新的内墙空腔的刻蚀工艺，成为本领域技术人员亟待要解决的技术重点。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法、器件制备方法、器件及设备，以解决传统工艺成的内侧墙的形貌与原设计的内侧墙的形貌不一致的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法，包括：
[0007]提供一待刻蚀对象；所述待刻蚀对象包括衬底和沟道区；所述沟道区位于所述衬底上；
[0008]所述沟道区包括：间隔堆叠的沟道层和牺牲层；
[0009]对第一区域进行掺杂以形成掺杂区域；所述第一区域位于所述沟道区；
[0010]对所述掺杂区域的所述牺牲层进行刻蚀形成内墙空腔；
[0011]在所述内墙空腔中填充电介质材料以形成内侧墙。
[0012]可选的，对所述第一区域进行掺杂以形成掺杂区域所采用的方式包括：直接对所述第一区域注入离子以形成所述掺杂区域。
[0013]可选的，所述待刻蚀对象还包括：源漏区，所述源漏区位于所述沟道区沿第一方向的两侧；
[0014]对所述第一区域进行掺杂以形成掺杂区域所采用方式包括：
[0015]对所述源漏区注入离子；
[0016]将所述源漏区的离子扩散至所述第一区域；以在所述第一区域形成所述掺杂区域。
[0017]可选的，对所述掺杂区域的牺牲层进行刻蚀形成内墙空腔之前还包括：刻蚀所述
源漏区以形成源漏空腔。
[0018]可选的，刻蚀所述源漏区以形成源漏空腔之后还包括：在所述源漏空腔中外延生成源极和/或漏极。
[0019]可选的，若所述待刻蚀对象为P型器件，对所述第一区域进行P型掺杂；
[0020]若所述待刻蚀对象为N型器件，对所述第一区域进行N型掺杂。
[0021]可选的，所述牺牲层材料为SiGe。
[0022]根据本专利技术的第二方面，还提供了一种半导体器件的制备方法，包括本专利技术第一方面所述的一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法。
[0023]根据本专利技术的第三方面，还提供了一种半导体器件，采用本专利技术第二方面的一种半导体器件的制备方法制备而成。
[0024]根据本专利技术的第四方面，还提供了一种电子设备，包括本专利技术第三方面所述的半导体器件。
[0025]本专利技术提供的一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法，由于内墙空腔的形状决定内侧墙的形状，通过对第一区域进行掺杂形成掺杂区域；利用掺杂区域的牺牲层和未掺杂区域的牺牲层的刻蚀速率差异，对掺杂区域牺牲层进行刻蚀以形成内墙空腔；从而使得内墙空腔中最终形成的内侧墙的形貌符合设计的内侧墙的形貌；以解决传统工艺成的内侧墙的形貌与设计的内侧墙不一致的问题；从而更好地实现降低寄生电容的效果；进一步地也实现了防止后续沟道层释放工艺中，不可控的刻蚀掉沟道层两侧的结构的效果。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术一实施例提供的一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法的流程示意图；
[0028]图2是本专利技术一实施例提供的根据改善内侧墙刻蚀形貌的方法制备的器件结构示意图一；
[0029]图3是本专利技术一实施例提供的根据改善内侧墙刻蚀形貌的方法的制备的器件结构示意图二；
[0030]图4是本专利技术一实施例提供的根据改善内侧墙刻蚀形貌的方法制备的器件结构示意图三；
[0031]图5是本专利技术一实施例提供的根据改善内侧墙刻蚀形貌的方法制备的器件结构示意图四；
[0032]图6是本专利技术一实施例提供的根据改善内侧墙刻蚀形貌的方法制备的器件结构示意图五；
[0033]附图标记说明：
[0034]101
‑
衬底；
[0035]102
‑
沟道层；
[0036]103
‑
牺牲层；
[0037]104
‑
假栅；
[0038]105
‑
间隔层；
[0039]106
‑
内侧墙；
[0040]107
‑
源极和/或漏极。
具体实施方式
[0041]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0043]集成电路工艺发展到3nm及以下工艺节点时，水平堆叠的纳米片组成的环栅晶体管被认为时鳍型晶体管最优的替代者。在环栅晶体管的器件结构中，内侧墙的制作是一个非常重要的工艺模块，内侧墙的作用一方面是降低源漏与栅极之间的寄生电容，另一方面是环栅晶体管进行沟道释放工艺时，防止刻蚀不可控地向源漏延伸。
[0044]传统工艺中，纳米线器件的内侧墙制备工艺流程如下：
[0045]刻蚀鳍结构形成源漏空腔，以打开源漏区；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善内侧墙刻蚀形貌的方法，其特征在于，包括：提供一待刻蚀对象；所述待刻蚀对象包括衬底和沟道区；所述沟道区位于所述衬底上；所述沟道区包括：间隔堆叠的沟道层和牺牲层；对第一区域进行掺杂以形成掺杂区域；所述第一区域位于所述沟道区；对所述掺杂区域的所述牺牲层进行刻蚀形成内墙空腔；在所述内墙空腔中填充电介质材料以形成内侧墙。2.根据权利要求1所述的改善内侧墙刻蚀形貌的方法，其特征在于，对所述第一区域进行掺杂以形成掺杂区域所采用的方式包括：直接对所述第一区域注入离子以形成所述掺杂区域。3.根据权利要求1所述的改善内侧墙刻蚀形貌的方法，其特征在于，所述待刻蚀对象还包括：源漏区，所述源漏区位于所述沟道区沿第一方向的两侧；对所述第一区域进行掺杂以形成掺杂区域所采用方式包括：对所述源漏区注入离子；将所述源漏区的离子扩散至所述第一区域；以在所述第一区域形成所述掺杂区域。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙新，刘桃，陈鲲，汪大伟，
申请(专利权)人：上海集成电路制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：