[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110372580.7
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113130630B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昝穎;李永亮;趙飛;程曉紅;王文武
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/16;H01L21/324
• 代理公司: 北京知迪知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，包括：

在襯底上形成所述半導(dǎo)體器件所包括的溝道；所述溝道的材質(zhì)含有鍺；

對所述溝道進(jìn)行原位交替循環(huán)的氧化處理和熱處理，以降低所述溝道的表面粗糙度；

在所述溝道的外周原位形成界面層；其中，

所述對所述溝道進(jìn)行原位交替循環(huán)的氧化處理和熱處理，包括：

對所述溝道進(jìn)行所述氧化處理，以在所述溝道的表面形成氧化亞鍺層；所述氧化處理的處理?xiàng)l件為：溫度為350℃~430℃；壓力為0.1Torr~2Torr；時(shí)間為0.3s~2s；

原位對形成有所述氧化亞鍺層的所述溝道進(jìn)行所述熱處理，以將位于溝道表面的所述氧化亞鍺層解吸附；其中，在保護(hù)氣體環(huán)境下原位對形成有所述氧化亞鍺層的所述溝道進(jìn)行所述熱處理；所述保護(hù)氣體為氮?dú)饣蚨栊詺怏w；所述熱處理的處理?xiàng)l件為：溫度為350℃~430℃；時(shí)間為30s~1.5min；壓力為0.1Torr~2Torr；

重復(fù)上述步驟，直至所述溝道的表面粗糙度小于或等于目標(biāo)表面粗糙度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在第一臭氧基氣體氛圍中對所述溝道進(jìn)行所述氧化處理；其中，

所述第一臭氧基氣體為臭氧氣體；或，

所述第一臭氧基氣體為臭氧和氧氣的第一混合氣體；所述第一混合氣體中臭氧和氧氣的氣體體積比為1:1~5:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，在第二臭氧基氣體氛圍中原位形成所述界面層；其中，

所述第二臭氧基氣體為臭氧氣體；或，

所述第二臭氧基氣體為臭氧和氧氣的第二混合氣體；所述第二混合氣體中臭氧和氧氣的氣體體積比為4:1~10:1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述界面層的形成溫度為250℃~330℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述溝道的材質(zhì)為Si_1-xGe_x或Ge；其中，0.2≤x＜1；

當(dāng)所述溝道的材質(zhì)為Si_1-xGe_x時(shí)，所述界面層的材質(zhì)為SiO₂或GeO₂；

當(dāng)所述溝道的材質(zhì)為Ge時(shí)，所述界面層的材質(zhì)為GeO₂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述在襯底上形成所述半導(dǎo)體器件所包括的溝道前，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

在所述襯底上形成沿第一方向延伸的鰭狀結(jié)構(gòu)；

在所述襯底位于相鄰所述鰭狀結(jié)構(gòu)之間的部分上形成淺槽隔離；所述鰭狀結(jié)構(gòu)暴露在所述淺槽隔離外的部分為鰭部；所述鰭部包括源/漏區(qū)形成區(qū)和溝道形成區(qū)；所述鰭部的材質(zhì)含有鍺；

在所述溝道形成區(qū)的外周形成沿第二方向延伸的犧牲柵；所述第二方向不同于所述第一方向；

在所述源/漏區(qū)形成區(qū)形成源/漏區(qū)；

去除所述犧牲柵；

所述在所述溝道的外周原位形成界面層后，所述半導(dǎo)體器件的制造方法還包括：

在所述界面層的外周形成柵堆疊結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件為FinFET器件；

所述在襯底上形成所述半導(dǎo)體器件所包括的溝道，包括：

在去除所述犧牲柵后，所述鰭部所包括的所述溝道形成區(qū)形成所述溝道。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件的制造方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件為環(huán)柵器件；所述鰭部包括至少一層疊層，每層所述疊層包括沿著襯底的厚度方向?qū)盈B在一起的溝道層和犧牲層；所述溝道層位于所述犧牲層上；

所述在襯底上形成所述半導(dǎo)體器件所包括的溝道，包括：

去除所述犧牲層位于所述溝道形成區(qū)內(nèi)的部分，使得溝道層位于所述溝道形成區(qū)內(nèi)的部分形成所述溝道。