System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种半导体器件及其制备方法、电子装置制造方法及图纸_技高网

一种半导体器件及其制备方法、电子装置制造方法及图纸

技术编号:40002936 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-09 04:10
本发明专利技术提供一种半导体器件及其制备方法、电子装置,方法包括:提供衬底,形成沟槽,在沟槽的底部和侧壁以及衬底的表面上形成栅极介电层;形成栅极材料层,以填充沟槽,并覆盖衬底的表面上的栅极介电层;刻蚀栅极材料层,停止于栅极介电层;对栅极材料层进行处理,以形成第一预定厚度的第一绝缘层,并在沟槽内形成第一衬底的表面的栅极层;去除第一绝缘层,以露出栅极层。本发明专利技术的方法在刻蚀栅极材料层时,停止于栅极介电层,并对剩余栅极材料层进行处理,形成顶面低于衬底的表面的栅极层,最后露出栅极层,能够使得栅极层的顶面更加平坦,进而提高了半导体器件的阈值电压的一致性,避免了短沟道效应,提高了半导体器件的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,具体而言涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置


技术介绍

1、集成电路(ic)尤其是超大规模集成电路中的主要器件是金属氧化物场效应晶体管(mos),其中,mos又包括沟槽型mos。如图1所示,在衬底100中形成有沟槽101,在沟槽101的侧壁和底部以及衬底100的表面上形成有栅极介电层102,在沟槽101内形成有栅极层103,栅极层103可以作为栅极,并且可以通过外接金属结构来引出栅极层103。

2、然而,如图1所示,相关技术中的栅极层103的顶面会形成凹槽,而凹槽过深或凹槽不均匀,会导致阈值电压离散、产生短沟道效应以及栅极漏电流增大等问题,进而降低器件性能与产品良率。


技术实现思路

1、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。

2、针对目前存在的问题,本专利技术一方面提供一种半导体器件的制备方法,包括:提供衬底,形成自所述衬底的表面延伸至所述衬底内部的沟槽,在所述沟槽的底部和侧壁以及所述衬底的表面上形成栅极介电层;

3、形成栅极材料层,以填充所述沟槽,并覆盖所述衬底的表面上的所述栅极介电层;

4、刻蚀所述栅极材料层,停止于所述栅极介电层;

5、对剩余所述栅极材料层的表层进行处理,以形成第一预定厚度的第一绝缘层,并在所述沟槽内形成顶面低于所述衬底的表面的栅极层;

6、去除所述第一绝缘层,以露出所述沟槽内的所述栅极层。

7、示例性地,在刻蚀所述栅极材料层,停止于所述栅极介电层之后,去除所述第一绝缘层之前,所述方法还包括:

8、刻蚀去除所述衬底的表面上的栅极介电层;

9、对所述衬底的表层进行处理,以形成第二预定厚度的第二绝缘层。

10、示例性地,去除所述第一绝缘层,以露出所述沟槽内的所述栅极层,包括:

11、在所述第二绝缘层上形成掩膜层;

12、以所述掩膜层为掩膜,刻蚀去除所述第一绝缘层,以露出所述沟槽内的所述栅极层。

13、示例性地,同时对剩余所述栅极材料层的表层以及所述所述衬底的表层进行处理,以形成所述第一预定厚度的所述第一绝缘层和所述第二预定厚度的所述第二绝缘层。

14、示例性地,所述对剩余所述栅极材料层的表层进行处理,以形成第一预定厚度的第一绝缘层,包括:

15、进行退火工艺,氧化剩余所述栅极材料层的表层,以形成所述第一预定厚度的所述第一绝缘层。

16、示例性地,所述对所述衬底的表层进行处理,以形成第二预定厚度的第二绝缘层,包括:

17、进行退火工艺,氧化所述衬底的表层,以形成所述第二预定厚度的所述第二绝缘层。

18、示例性地,采用干法刻蚀工艺来刻蚀所述栅极材料层,停止于所述栅极介电层。

19、示例性地,采用湿法刻蚀工艺来刻蚀去除所述衬底的表面上的所述栅极介电层。

20、本专利技术另一方面提供一种半导体器件,所述半导体器件采用上述的方法制备获得。

21、本专利技术再一方面提供一种电子装置,所述电子装置包括上述的半导体器件。

22、本专利技术实施例的半导体器件及其制备方法、电子装置,在刻蚀栅极材料层时,停止于栅极介电层,没有进行过蚀刻,并对剩余栅极材料层的表层进行处理,形成第一预定厚度的第一绝缘层,并在沟槽内形成顶面低于衬底的表面的栅极层,再去除第一绝缘层以露出栅极层,能够使得栅极层的顶面更加平坦,进而提高了半导体器件的阈值电压的一致性,避免了短沟道效应,提高了半导体器件的性能。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在刻蚀所述栅极层,停止于所述栅极介电层之后,去除所述第一绝缘层之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,去除所述第一绝缘层,以露出所述沟槽内的所述栅极层,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,同时对剩余所述栅极材料层的表层以及所述衬底的表层进行处理,以形成所述第一预定厚度的所述第一绝缘层和所述第二预定厚度的所述第二绝缘层。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对剩余所述栅极材料层的表层进行处理,以形成第一预定厚度的第一绝缘层,包括:

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对所述衬底的表层进行处理,以形成第二预定厚度的第二绝缘层,包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用干法刻蚀工艺来刻蚀所述栅极材料层,停止于所述栅极介电层。

8.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺来刻蚀去除所述衬底的表面上的所述栅极介电层。

9.一种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件采用权利要求1-8中任一项所述的方法制备获得。

10.一种电子装置,其特征在于,所述电子装置包括如权利要求9所述的半导体器件。

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在刻蚀所述栅极层,停止于所述栅极介电层之后,去除所述第一绝缘层之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,去除所述第一绝缘层,以露出所述沟槽内的所述栅极层,包括:

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,同时对剩余所述栅极材料层的表层以及所述衬底的表层进行处理,以形成所述第一预定厚度的所述第一绝缘层和所述第二预定厚度的所述第二绝缘层。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对剩余所述栅极材料层的表层进行处理,...

【专利技术属性】
技术研发人员:任志远姜怡雯崔腾
申请(专利权)人:绍兴中芯集成电路制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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