【技术实现步骤摘要】
本公开内容涉及晶体管器件和用于制造晶体管器件的方法。更具体地，本公开内容涉及可用于环栅极(gaa)晶体管器件的超晶格结构和用于制造超晶格结构的方法。
技术介绍
1、电子行业对更小且更快的电子装置的需求不断增长，这些电子设备同时能够支持大量日益复杂且精密的功能。因此，半导体工业中存在制造低成本、高性能且低功耗集成电路(ic)的持续趋势。到目前为止，这些目标在很大程度上是通过缩小半导体ic尺寸(例如，最小特征尺寸)来实现的，从而提高了生产效率并降低了相关成本。然而，这种小型化给半导体制造工艺带来了更大的复杂性。因此，实现半导体集成电路和器件的持续进步需要半导体制造工艺和技术的类似进步。
2、最近，引入了多栅极器件，试图通过增加栅极沟道耦合来改善栅极控制，减少断态电流，并且减少短沟道效应(sce)。已经引入的这样一种多栅极器件是环栅极晶体管(gaa)。在gaa器件中，沟道区的所有侧表面被栅极电极包围，这允许沟道区实现更充分的耗尽，并且因更陡的亚阈值电流摆幅和更小的漏极感应势垒降低(dibl)而导致更小的短沟道效应。
3、随着晶体管尺寸缩小到更小的技术节点，需要进一步改进gaa设计和制造。
技术实现思路
1、本公开内容涉及晶体管器件和用于制造晶体管器件的方法。更具体地，本公开内容涉及可用于环栅极(gaa)晶体管器件的超晶格结构和用于制造超晶格结构的方法。
2、一方面，提供了一种形成半导体器件的方法。所述方法包括热处理在其上形成有一个或多个硅纳米片的基板。
3、实施方式可包括以下项中的一者或多者。产生所述氢自由基包括使氢气流入所述远程等离子体源；点燃并维持所述氢气的等离子体；以及使所述远程等离子体源的流出物流入所述处理空间，其中所述流出物包括氢自由基。所述方法进一步包括在使所述流出物流入所述处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。所产生的氢自由基从所述一个或多个硅纳米片去除残余锗。使所述氢气流入所述远程等离子体源包括使所述氢气以在约50sccm至约100sccm范围内的流率流入所述远程等离子体源。所述第一温度在约450摄氏度至约500摄氏度的范围内。所述一个或多个硅纳米片包括至少三个纳米片，并且所述至少三个纳米片是水平堆叠的环栅极纳米片结构的一部分。所述方法进一步包括从超晶格结构去除硅锗层以形成所述硅纳米片，所述超晶格结构包括交替布置成多个堆叠对的硅锗层和硅层，其中所述第一处理腔室通过设置在所述第一处理腔室和第二处理腔室之间的传送腔室连接到第二处理腔室，并且去除所述硅锗层经由所述第二处理腔室中的蚀刻工艺执行。
4、另一方面，提供了一种在晶体管器件中形成硅纳米片的方法。所述方法包括将基板定位在第一处理空间中，所述基板具有在其上形成的超晶格结构，所述超晶格结构包括交替布置成多个堆叠对的多个硅层和多个硅锗层。所述方法进一步包括通过将所述超晶格结构暴露于以比硅更高的速率去除硅锗的蚀刻剂来从所述超晶格结构去除所述多个硅锗层以形成多个硅纳米片。所述方法进一步包括将所述基板定位在连接到所述第一处理腔室的第二处理腔室的第二处理空间中。所述方法进一步包括将所述基板加热到高于约250摄氏度的第一温度。所述方法进一步包括使用与所述第二处理空间流体耦合的远程等离子体源产生氢自由基。所述方法进一步包括将所述基板维持在所述第一温度，同时将所述多个硅纳米片暴露于所产生的氢自由基。
5、实施方式可包括以下项中的一者或多者。所产生的氢自由基从所述多个硅纳米片去除残余锗。产生所述氢自由基包括使氢气流入所述远程等离子体源；点燃并维持所述氢气的等离子体；以及使所述远程等离子体源的流出物流入所述第二处理空间，其中所述流出物包括氢自由基。所述蚀刻剂包括过氧化氨混合物或过氧化硫酸混合物。在使所述流出物流入所述第二处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。使所述氢气流入所述远程等离子体源包括使所述氢气以在约50sccm至约100sccm范围内的流率流入所述远程等离子体源。所述第一温度在约450摄氏度至约500摄氏度的范围内。所述多个硅纳米片包括至少三个纳米片，并且所述至少三个纳米片是水平堆叠的环栅极纳米片结构的一部分。
6、在又一方面，提供了一种在晶体管器件中形成硅纳米片的方法。所述方法包括在基板上形成超晶格结构，其中所述超晶格结构包括交替布置成多个堆叠对的多个硅层和多个硅锗层。所述方法进一步包括图案化并蚀刻所述超晶格结构以从所述超晶格结构形成鳍片。所述鳍片被沟槽分隔开。所述方法进一步包括在所述沟槽中沉积介电材料以形成浅沟槽隔离(sti)结构。所述方法进一步包括通过使所述sti结构凹陷以形成凹陷的sti结构来暴露鳍片的侧壁。所述方法进一步包括在所述鳍片和所述凹陷的sti结构之上形成虚设栅极氧化物层。所述方法进一步包括在所述虚设栅极氧化物层之上形成虚设金属栅极堆叠物。所述方法进一步包括通过将所述鳍片暴露于以比硅更高的速率去除硅锗的蚀刻剂，从所述鳍片去除所述多个硅锗层以形成多个硅纳米片。所述方法进一步包括将所述基板加热到高于约250摄氏度的第一温度。所述方法进一步包括将所述基板维持在所述第一温度，同时将所述多个硅纳米片暴露于氢自由基，其中所述氢自由基是使用远程等离子体源产生的。
7、实施方式可包括以下项中的一者或多者。所产生的氢自由基从所述一个或多个硅纳米片去除残余锗。使用所述远程等离子体源产生所述氢自由基包括使氢气流入所述远程等离子体源；点燃并维持所述氢气的等离子体；以及使所述远程等离子体源的流出物流入处理空间，其中所述流出物包括氢自由基。所述方法进一步包括在使所述流出物流入所述处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。
8、在另一方面，一种非暂时性计算机可读介质在其上存储有指令，所述指令当由处理器执行时使工艺执行以上设备和/或方法的操作。
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1.一种形成半导体器件的方法，包含：
2.如权利要求1所述的方法，其中产生所述氢自由基包含：
3.如权利要求2所述的方法，进一步包含在使所述流出物流入所述处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述产生的氢自由基从所述一个或多个硅纳米片去除残余锗。
5.如权利要求4所述的方法，其中使所述氢气流入所述远程等离子体源包含使所述氢气以在约50sccm至约100sccm范围内的流率流入所述远程等离子体源。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一温度在约450摄氏度至约500摄氏度的范围内。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个硅纳米片包含至少三个纳米片，并且所述至少三个纳米片是水平堆叠的环栅极纳米片结构的部分。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包含从超晶格结构去除硅锗层以形成所述硅纳米片，所述超晶格结构包含交替布置成多个堆叠对的所述硅锗层和硅层，其中所述第一处理腔室通过设置在所述第一处理腔室与第二处理腔室之间的传送腔室连接
9.一种在晶体管器件中形成硅纳米片的方法，包含：
10.如权利要求9所述的方法，其中所述产生的氢自由基从所述多个硅纳米片去除残余锗。
11.如权利要求9所述的方法，其中产生所述氢自由基包含：
12.如权利要求11所述的方法，其中所述蚀刻剂包含过氧化氨混合物或过氧化硫酸混合物。
13.如权利要求11所述的方法，进一步包含在所述流出物流入所述第二处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。
14.如权利要求11所述的方法，其中使所述氢气流入所述远程等离子体源包含使所述氢气以在约50sccm至约100sccm范围内的流率流入所述远程等离子体源。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述第一温度在约450摄氏度至约500摄氏度的范围内。
16.如权利要求11所述的方法，其中所述多个硅纳米片包含至少三个纳米片，并且所述至少三个纳米片是水平堆叠的环栅极纳米片结构的部分。
17.一种在晶体管器件中形成硅纳米片的方法，包含：
18.如权利要求17所述的方法，其中所述产生的氢自由基从所述一个或多个硅纳米片去除残余锗。
19.如权利要求17所述的方法，其中使用所述远程等离子体源产生所述氢自由基包含：
20.如权利要求19所述的方法，进一步包含在使所述流出物流入所述处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。
...【技术特征摘要】
1.一种形成半导体器件的方法，包含：
2.如权利要求1所述的方法，其中产生所述氢自由基包含：
3.如权利要求2所述的方法，进一步包含在使所述流出物流入所述处理空间之前，通过使用离子过滤器从所述远程等离子体源的所述流出物去除氢离子。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述产生的氢自由基从所述一个或多个硅纳米片去除残余锗。
5.如权利要求4所述的方法，其中使所述氢气流入所述远程等离子体源包含使所述氢气以在约50sccm至约100sccm范围内的流率流入所述远程等离子体源。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一温度在约450摄氏度至约500摄氏度的范围内。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述一个或多个硅纳米片包含至少三个纳米片，并且所述至少三个纳米片是水平堆叠的环栅极纳米片结构的部分。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包含从超晶格结构去除硅锗层以形成所述硅纳米片，所述超晶格结构包含交替布置成多个堆叠对的所述硅锗层和硅层，其中所述第一处理腔室通过设置在所述第一处理腔室与第二处理腔室之间的传送腔室连接到所述第二处理腔室，并且去除所述硅锗层经由所述第二处理腔室中的蚀刻工艺执行。
9.一种在晶体管器件中形成硅纳米片的方法，包含：
10.如权利要求9所述的方法，其中所述产生的氢...
【专利技术属性】
技术研发人员：普拉迪普·桑帕斯·库马尔，诺曼·L·塔姆，沙善·夏尔马，江志明，冷静民，维克多·卡尔德隆，玛赫什·罗摩克里希纳，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：
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