【技术实现步骤摘要】
本申请涉及到半导体，尤其涉及到半导体器件、制备方法以及电子设备。
技术介绍
1、互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，cmos)技术是当今集成电路(integrated circuit，ic)的主流技术。随着器件尺寸的不断缩小，集成度呈指数增长，电路性能也不断得到改善。但是随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)器件的特征尺寸进入到深亚微米以及纳米的范围，短沟效应将对器件性能带来重要影响，与此同时，传统的器件结构以及制备工艺也遇到了新的挑战。为了延续摩尔定律的有效性，新的器件结构如鳍式场效应晶体管(fin field-effect transistor，fin fet)、环绕栅极场效应晶体管(gateall around field-effect transistor，gaafet)等被广泛研究。其中，gaafet在抑制短沟效应、提高电流控制等方面的优越能力，使得其成为未来mosfet器件的最有力竞争者之一。
2、目前gaafet器件的常用制备方法是：先交替外延生长牺牲层和沟道(channel)层的堆叠膜层。之后，使用选择性刻蚀技术，去除牺牲层，保留沟道层，从而形成gaafet。然而，选择性刻蚀技术通常采用干法刻蚀工艺，但是干法刻蚀工艺中会出现离子轰击和尖端放电等现象，容易引起沟道层出现刻蚀损伤和边角处刻蚀速率较快的问题，从而引起沟道轮廓和沟道界
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种半导体器件、制备方法以及电子设备，用于改善由于刻蚀损伤和边角处刻蚀速率较快，引起的沟道轮廓和沟道界面不理想的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种半导体器件的制备方法，该制备方法包括：在衬底上形成多个相互间隔排列的堆叠结构，并使堆叠结构包括交替堆叠的牺牲层和沟道层，在相邻两个堆叠结构之间的衬底中形成隔离结构；形成横跨各堆叠结构的假栅结构，并使假栅结构覆盖沟道层的沟道区，在假栅结构的两侧依次形成栅侧墙、源漏区以及层间绝缘层，去除假栅结构形成栅极开口，从处于栅极开口中的牺牲层裸露表面开始向内刻蚀牺牲层，将各沟道层的沟道区的部分区域凸出于牺牲层，在处于栅极开口中裸露出的沟道区表面包覆保护层，去除处于栅极开口中的牺牲层，去除保护层，将所有沟道区暴露，在栅极开口中，形成环绕每一个沟道区的栅极结构。
3、本申请通过设置保护层，可使距离衬底最远的沟道层的第一表面被保护层覆盖，而每一个沟道层的第二表面有部分区域被牺牲层覆盖但未被保护层覆盖，因此，第一表面中对应基准区域处的区域相比第二表面中对应基准区域处的区域，在刻蚀去除牺牲层的过程中，受到保护层的保护作用，可以降低刻蚀损伤，因此，第一表面对应基准区域处的平整度大于沟道层的第二表面对应基准区域处的平整度。
4、以及，通过设置保护层，部分沟道层的第三表面有部分区域被牺牲层覆盖但未被保护层覆盖，因此，第一表面中对应基准区域处的区域相比第三表面中对应基准区域处的区域，在刻蚀去除牺牲层的过程中，受到保护层的保护作用，可以降低刻蚀损伤，因此，第一表面对应基准区域处的平整度大于沟道层的第三表面对应基准区域处的平整度。
5、以及，通过设置保护层，不仅第一表面被保护层覆盖，各沟道层的沟道区中凸出于牺牲层设置的部分区域(即沟道区的边角和侧壁)也被保护层覆盖，以通过保护层对沟道区的侧壁和边角处进行保护，可以避免由于刻蚀损伤和边角处刻蚀速率较快，导致沟道轮廓和沟道界面不理想的问题。因此，本申请实施例，通过设置保护层，保护沟道区在牺牲层刻蚀过程中不受损伤，形成理想轮廓和界面完好的沟道区。从而改善器件的有效沟道宽度降低和迁移率退化的问题，提高器件性能。
6、需要说明的是，形成的栅极结构环绕每一个沟道层的沟道区。可选地，栅极结构包括金属栅极和栅介质层。金属栅极环绕沟道层的沟道区，且栅介质层设置于金属栅极和沟道层的沟道区之间。也就是说，金属栅极隔着栅介质层环绕沟道层的沟道区。这样通过使金属栅极环绕沟道层的沟道区，实现金属栅极包裹沟道的设置，能实现对沟道的理想控制，形成gaafet。并且，栅极结构环绕的沟道层为纳米片沟道层，即形成的gaafet为纳米片gaafet。
7、在本申请一个可能的实现方式中，衬底可为体硅(bulk silicon)，可为绝缘体上硅(silicon-on-insulator，soi)衬底，可为应变缓冲层(strain relaxed buffer，srb)，ge衬底等其他衬底，在此不做限制。
8、需要说明的是，衬底用于制备集成电路或半导体器件的晶圆部分。一般地，为防止最底层的寄生沟道导通，需要对衬底进行高掺杂，以抑制反型层沟道的形成。示例性地，通过对衬底进行离子注入加退火，在衬底中形成一定浓度和深度分布的离子分布，以实现对衬底进行高掺杂。或，采用扩散的方式，在衬底中形成一定浓度和深度分布的离子分布，以实现对衬底进行高掺杂。
9、在本申请一个可能的实现方式中，为了形成保护层，在处于所述栅极开口中的沟道层表面包覆保护层，包括：
10、首先，可采用与牺牲层材料和沟道层材料具有高刻蚀选择比的材料，在处于栅极开口中的牺牲层表面和沟道层表面沉积保护初始膜层。
11、示例性地，采用沉积工艺，进行保护层沉积，对于不同牺牲层厚度的纳米片gaafet，保护层的厚度的可不同。一般地，保护层的厚度约为牺牲层厚度的一半，不同尺寸环境情况不同，保护层的材料应选择对牺牲层和沟道层材料具有高刻蚀选择性的材料。并且，保护层的材料还应不同于栅侧墙，内侧墙和隔离结构处已采用过的材料，以保证这里的保护层材料在下面去除保护层的步骤中，能够被选择性去除，而不侵蚀栅侧墙，内侧墙和隔离结构。
12、可选地，保护层的材料包括但不限于a-si，sin，sino，sioc等材料，根据不同场景，可灵活选择。
13、可选地，采用沉积工艺形成保护初始膜层。其中，可选取保形性差的沉积工艺。示例性地，可以采用气相沉积工艺、原子层沉积、等离子体增强化学的气相沉积工艺以及等离子体增强原子层沉积等工艺，以利用沉积工艺保形性差的特点，形成如下形式的填充方式：在栅极开口中沉积保护初始膜层，使保护初始膜层覆盖处于栅极开口中的牺牲层表面和沟道层表面，并在保护初始膜层将第一凹槽的开口端封闭，以在第一凹槽中通过保护初始膜层合围成腔体后停止沉积。其中，牺牲层表面的保护初始膜层的厚度小于沟道层表面的保护初始膜层的厚度。也就是说，第一凹槽内部的保护层材料填充不充分，第一凹槽的开口端提前被保护层材料封口，导致第一凹槽内部的保护层存在孔洞，而沟道层的侧壁，顶部和边角处的保护层材料填充比较充分且厚度较厚。
14、之后，去除牺牲层表面的保护初始膜层，保留处于栅极开口中的沟本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在处于所述栅极开口中的沟道层表面包覆保护层，包括：
3.如权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，相邻的沟道层以及设置于所述相邻的沟道层之间的牺牲层形成第一凹槽；
4.如权利要求2或3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，沉积所述保护初始膜层的工艺为下述工艺中的至少一个：
5.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在处于所述栅极开口中的沟道层表面包覆保护层，包括：
6.如权利要求1-5任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述假栅结构的侧壁处依次形成栅侧墙、源漏区以及层间绝缘层，包括：
7.如权利要求6所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述内侧墙在平行于所述沟道区的延伸方向上的宽度不大于所述牺牲层的厚度。
8.如权利要求1-7任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述栅极开口中，形成环绕每一个所述沟道区的栅极结构，包括：>
9.如权利要求1-8任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述形成横跨各所述堆叠结构的假栅结构，包括：
10.如权利要求1-9任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在衬底上形成多个相互间隔排列的堆叠结构，包括：
11.一种半导体器件，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的制备方法制备形成；
12.如权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道层为纳米片沟道层。
13.如权利要求11或12所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：多个内侧墙；其中，所述栅侧墙在所述衬底的正投影覆盖所述内侧墙在所述衬底的正投影；
14.如权利要求11-13任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极结构包括栅介质层和金属栅极；
15.一种电子设备，其特征在于，包括电路板和半导体器件，所述半导体器件与所述电路板连接；
...【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.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在处于所述栅极开口中的沟道层表面包覆保护层，包括：
3.如权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，相邻的沟道层以及设置于所述相邻的沟道层之间的牺牲层形成第一凹槽；
4.如权利要求2或3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，沉积所述保护初始膜层的工艺为下述工艺中的至少一个：
5.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在处于所述栅极开口中的沟道层表面包覆保护层，包括：
6.如权利要求1-5任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述在所述假栅结构的侧壁处依次形成栅侧墙、源漏区以及层间绝缘层，包括：
7.如权利要求6所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述内侧墙在平行于所述沟道区的延伸方向上的宽度不大于所述牺牲层的厚度。
8.如权利要求1-7任一项所述的半导体器件的制备方法...
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