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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路,特别涉及一种半导体器件及其制作方法。
技术介绍
1、随着集成电路制造工艺技术节点的发展,对于晶体管的栅控能力、尺寸和功耗等都提出了更高的要求,相比于finfet(fin field-effect transistor,鳍式场效应晶体管),全环绕栅极通过金属栅极(mg)对沟道的四面包裹,可以实现更优异的晶体管性能。
2、全环绕栅极采用sige/si(硅锗/硅)形成交替层叠的结构,通过刻蚀方法选择性去除一部分硅锗保留硅,形成空洞(cavity),并在空洞中填充绝缘材料形成间隔物用于物理隔离层叠结构中的硅锗和s/d(源/漏极)中的硅锗,以防止层叠结构中的硅锗完全去除时将源/漏极也去除。
3、图1至图5是一半导体器件的制作方法的各步骤结构示意图,如图1所示,提供一衬底10,在所述衬底10上形成交替层叠的硅锗层11与硅层12;如图2 所示,将硅锗层11向内刻蚀形成空洞13;如图3所示,填充绝缘材料在所述空洞内形成内部间隔物14;如图4所示,形成源/漏极15在所述硅锗层11与所述硅层12的两侧;如图5所示,去除所述硅锗层11。
4、采用上述方法,将硅锗层11向内刻蚀形成的空洞13的表面粗糙度较高,会导致后续在所述空洞13内形成的内部间隔物14与所述硅层12的界面状态不好,容易形成一些粘附性较差的区域,在去除所述硅锗层11时在该区域容易形成裂缝等泄露通道(leak path)从而造成源/漏极15损失。如图5中的圆圈所示,容易在该区域处形成泄露通道。
5、另外,填充的绝缘材
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种半导体器件及其制作方法,能够减小界面间粘附性差造成的泄露通道的问题,同时能够降低寄生电容,提高器件性能。
2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种半导体器件的制作方法,包括以下步骤:
3、提供一衬底,在所述衬底上形成交替层叠的硅锗层与硅层;
4、氧化所述硅锗层与所述硅层,在所述硅锗层与所述硅层两侧形成氧化层,且所述硅锗层两侧的硅锗氧化层的厚度大于所述硅层两侧的硅氧化层的厚度;以及
5、侧向刻蚀所述氧化层至暴露出所述硅层,在所述硅锗层两侧形成第一内部间隔物。
6、可选的,在形成所述第一内部间隔物之后,所述制作方法还包括:形成第二内部间隔物在所述硅锗层两侧,且所述第二内部间隔物在侧向上覆盖所述第一内部间隔物。
7、可选的,形成所述第二内部间隔物的方法包括:
8、形成第二间隔材料层在所述衬底上,所述第二间隔材料层覆盖所述硅层与所述第一内部间隔物的侧壁、顶层的所述硅层的顶部以及所述衬底的表面;
9、去除所述硅层两侧的所述第二间隔材料层,保留所述第一内部间隔物侧壁上的所述第二间隔材料层作为第二内部间隔物。
10、可选的,采用原子层沉积法形成所述第二间隔材料层,所述第二间隔材料层的材料包含氮化硅。
11、可选的,所述第二间隔材料层的厚度介于1.2nm~1.8nm之间。
12、可选的,形成所述第二内部间隔物之后,所述制作方法还包括:形成源/漏极在所述硅锗层与所述硅层的两侧,所述硅锗层与所述源/漏极之间依次间隔有第一内部间隔物与第二内部间隔物。
13、可选的,形成所述源/漏极之后,所述制作方法还包括:去除所述硅锗层。
14、可选的,氧化所述硅锗层与所述硅层,在所述硅锗层与所述硅层两侧形成氧化层的方法包括原位水气生成工艺、氧气等离子体氧化或干氧氧化。
15、可选的,侧向刻蚀所述氧化层至暴露出所述硅层的方法包括湿法刻蚀;
16、所述湿法刻蚀的刻蚀液包含氢氟酸。
17、相应的,本专利技术还提供一种半导体器件,采用如上所述的半导体器件的制作方法制作而成。
18、本专利技术提供的一种半导体器件及其制作方法中,在衬底上形成交替层叠的硅锗层与硅层,氧化所述硅锗层与所述硅层,在所述硅锗层与所述硅层两侧形成氧化层,且所述硅锗层两侧的硅锗氧化层的厚度大于所述硅层两侧的硅氧化层的厚度,侧向刻蚀所述氧化层至暴露出所述硅层,在所述硅锗层两侧形成第一内部间隔物。本专利技术通过氧化的方式形成第一内部间隔物,使得所述第一内部间隔物与所述硅层之间的界面具有比较好的粘附性,与现有技术中刻蚀形成空洞再填充的方式相比,减小了由于界面粘附性不好形成泄露通道的问题,避免了源/漏极的损失。同时所述第一内部间隔物是对硅锗层进行氧化形成的,其材料为硅锗氧化物,与现有技术中的氮化硅绝缘材料相比,其介电常数降低,从而降低了寄生电容,提高了器件性能。
19、进一步的,在所述第一内部间隔物上还形成有第二内部间隔物,第二内部间隔物在侧向上覆盖所述第一内部间隔物,其材质为氮化硅,从而对所述第一内部间隔物起到保护作用,进一步提高器件性能。
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1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,在形成所述第一内部间隔物之后,所述制作方法还包括:形成第二内部间隔物在所述硅锗层两侧,且所述第二内部间隔物在侧向上覆盖所述第一内部间隔物。
3.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成所述第二内部间隔物的方法包括:
4.如权利要求3所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,采用原子层沉积法形成所述第二间隔材料层,所述第二间隔材料层的材料包含氮化硅。
5.如权利要求3所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述第二间隔材料层的厚度介于1.2nm~1.8nm之间。
6.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成所述第二内部间隔物之后,所述制作方法还包括:形成源/漏极在所述硅锗层与所述硅层的两侧,所述硅锗层与所述源/漏极之间依次间隔有第一内部间隔物与第二内部间隔物。
7.如权利要求6所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成所述源/漏极之后,所述制作方法还包括:去除所述硅锗
8.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,氧化所述硅锗层与所述硅层,在所述硅锗层与所述硅层两侧形成氧化层的方法包括原位水气生成工艺、氧气等离子体氧化或干氧氧化。
9.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,侧向刻蚀所述氧化层至暴露出所述硅层的方法包括湿法刻蚀;
10.一种半导体器件,其特征在于,采用如权利要求1~9中任一项所述的半导体器件的制作方法制作而成。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,在形成所述第一内部间隔物之后,所述制作方法还包括:形成第二内部间隔物在所述硅锗层两侧,且所述第二内部间隔物在侧向上覆盖所述第一内部间隔物。
3.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形成所述第二内部间隔物的方法包括:
4.如权利要求3所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,采用原子层沉积法形成所述第二间隔材料层,所述第二间隔材料层的材料包含氮化硅。
5.如权利要求3所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,所述第二间隔材料层的厚度介于1.2nm~1.8nm之间。
6.如权利要求2所述的半导体器件的制作方法,其特征在于,形...
【专利技术属性】
技术研发人员:李俊,
申请(专利权)人:上海集成电路研发中心有限公司,
类型:发明
国别省市:
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