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() 一种半导体器件的制备方法和半导体工艺设备技术_技高网

一种半导体器件的制备方法和半导体工艺设备技术

技术编号:40045249 阅读:6 留言:0更新日期:2024-01-16 20:21
本发明专利技术公开了一种半导体器件的制备方法和半导体工艺设备,其中制备方法包括:在基底上形成突出于基底的鳍部以及横跨鳍部的伪栅结构,去除未被伪栅结构覆盖的鳍部,利用第一刻蚀气体对去除鳍部后的表面区域进行平坦化,第一刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助刻蚀气体,主刻蚀气体用于对该表面区域进行各向同性刻蚀,辅助刻蚀气体用于在平坦化刻蚀过程中产生副产物,以利用副产物保护该表面区域的凹陷部分,辅助刻蚀气体在第一刻蚀气体中的占比为5%~15%,从而可以在去除鳍部后形成平坦化的表面区域,进而可以在平坦化的表面区域上形成膜层质量较高的源极和漏极,进而可以提高GAA晶体管等半导体器件的电学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造,具体涉及一种半导体器件的制备方法和半导体工艺设备


技术介绍

1、随着集成电路的发展,电子器件需要在具备更多更复杂的功能的同时,不断缩小关键尺寸(critical dimension,简称cd),以提高生产效率并降低制造成本。但是,尺寸的缩小意味着对半导体制造工艺要求的提高,同时所带来的短沟道效应(short-channeleffects,简称sces)等问题也不容忽视。

2、虽然目前已经引入了环绕式栅极(gate-all-around,简称gaa)晶体管来解决以上问题,其通过可部分延伸或完全延伸于通道区周围的栅极结构以及更多面的通道区接口提高了电子器件的控电能力,但是,目前的gaa晶体管的源极和漏极的膜层质量较差,导致gaa晶体管的电学性能较差。


技术实现思路

1、本专利技术公开一种半导体器件的制备方法和半导体工艺设备,以提高gaa晶体管等半导体器件的电学性能。

2、第一方面,本专利技术公开了一种半导体器件的制备方法,包括:在基底上形成突出于所述基底的鳍部以及横跨所述鳍部的伪栅结构;去除未被所述伪栅结构覆盖的所述鳍部;利用第一刻蚀气体对去除所述鳍部后的表面区域进行平坦化,所述第一刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助刻蚀气体,所述主刻蚀气体用于对所述表面区域进行各向同性刻蚀,所述辅助刻蚀气体用于在平坦化刻蚀过程中产生副产物以保护所述表面区域的凹陷部分,所述辅助刻蚀气体在所述第一刻蚀气体中的占比为5%~15%。

3、在一些可选示例中,所述辅助刻蚀气体含有碳元素和氢元素。

4、在一些可选示例中,所述主刻蚀气体包括碳氟类气体和硫氟类气体,所述硫氟类气体在所述第一刻蚀气体中的比例范围为5%~10%。

5、在一些可选示例中,所述碳氟类气体包括cf4,所述硫氟类气体包括sf6,所述辅助刻蚀气体包括ch2f2。

6、在一些可选示例中,所述平坦化步骤采用的下射频电源功率范围为100w~200w,上射频电源功率范围为200w~600w。

7、在一些可选示例中,所述去除未被所述伪栅结构覆盖的所述鳍部包括:第一刻蚀步,去除未被所述伪栅结构覆盖的所述鳍部的顶部的包覆层,并暴露出所述鳍部的有源区的顶部;第二刻蚀步,去除未被所述伪栅结构覆盖的所述鳍部的侧壁的包覆层,并暴露出所述鳍部的有源区的侧壁;第三刻蚀步,利用第二刻蚀气体去除暴露出的所述鳍部的有源区;所述第二刻蚀气体包括含溴气体和含氧气体。

8、在一些可选示例中,所述第一刻蚀步和所述第二刻蚀步所采用的刻蚀气体均包括碳氢氟类气体;和/或所述第二刻蚀步的下射频电源功率是所述第一刻蚀步的下射频电源功率的至少2倍。

9、在一些可选示例中,在所述第二刻蚀步与所述第三刻蚀步之间还包括:冲洗步,去除所述第一刻蚀步和所述第二刻蚀步产生的副产物。

10、在一些可选示例中,所述第三刻蚀步采用的是同步脉冲模式的下射频电源,所述下射频电源脉冲占空比范围为20%~80%。

11、第二方面,本专利技术公开了一种半导体工艺设备,包括工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制装置,所述控制装置包括至少一个存储器和至少一个处理器,所述存储器内存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现如上任一项所述的半导体器件的制备方法。

12、本专利技术公开的半导体器件的制备方法和半导体工艺设备,在基底上形成突出于基底的鳍部以及横跨鳍部的伪栅结构,去除未被伪栅结构覆盖的鳍部,利用第一刻蚀气体对去除鳍部后的表面区域进行平坦化,第一刻蚀气体包括主刻蚀气体和辅助刻蚀气体,主刻蚀气体用于对该表面区域进行各向同性刻蚀,辅助刻蚀气体用于在平坦化刻蚀过程中产生副产物,以利用副产物保护该表面区域的凹陷部分,辅助刻蚀气体在第一刻蚀气体中的占比为5%~15%,从而可以在去除鳍部后形成平坦化的表面区域,进而可以在平坦化的表面区域上形成膜层质量较高的源极和漏极,进而可以提高gaa晶体管等半导体器件的电学性能。

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【技术保护点】

1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述辅助刻蚀气体含有碳元素和氢元素。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述主刻蚀气体包括碳氟类气体和硫氟类气体,所述硫氟类气体在所述第一刻蚀气体中的比例范围为5%~10%。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述碳氟类气体包括CF4,所述硫氟类气体包括SF6,所述辅助刻蚀气体包括CH2F2。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述平坦化步骤采用的下射频电源功率范围为100W~200W,上射频电源功率范围为200W~600W。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述去除未被所述伪栅结构覆盖的所述鳍部包括:

7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述第一刻蚀步和所述第二刻蚀步所采用的刻蚀气体均包括碳氢氟类气体;和/或

8.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在所述第二刻蚀步与所述第三刻蚀步之间还包括:

9.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述第三刻蚀步采用的是同步脉冲模式的下射频电源,所述下射频电源脉冲占空比范围为20%~80%。

10.一种半导体工艺设备,包括工艺腔室、进气组件、上电极组件、下电极组件和控制装置,其特征在于,所述控制装置包括至少一个存储器和至少一个处理器,所述存储器内存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至9任一项所述的半导体器件的制备方法。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体器件的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述辅助刻蚀气体含有碳元素和氢元素。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述主刻蚀气体包括碳氟类气体和硫氟类气体,所述硫氟类气体在所述第一刻蚀气体中的比例范围为5%~10%。

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述碳氟类气体包括cf4,所述硫氟类气体包括sf6,所述辅助刻蚀气体包括ch2f2。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述平坦化步骤采用的下射频电源功率范围为100w~200w,上射频电源功率范围为200w~600w。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述去除未被所述伪...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴昊何艳董云鹤蒋中伟
申请(专利权)人:北京北方华创微电子装备有限公司
类型:发明
国别省市:

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