[發明專利]一種半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 202110372580.7
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113130630B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 昝穎;李永亮;趙飛;程曉紅;王文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/16;H01L21/324
• 代理公司: 北京知迪知識產權代理有限公司 11628
• 代理人: 王勝利

本發明公開了一種半導體器件的制造方法，涉及半導體技術領域，用于在半導體器件所包括的溝道材質含有鍺的情況下，降低溝道的界面態，提高半導體器件的工作性能。所述半導體器件的制造方法包括：在襯底上形成半導體器件所包括的溝道。溝道的材質含有鍺。對溝道進行原位交替循環的氧化處理和熱處理，以降低溝道的表面粗糙度。在溝道的外周原位形成界面層。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體器件的制造方法。

背景技術

在半導體領域，鍺硅或鍺材料具有較高的載流子遷移率。同時，鍺的禁帶寬度比硅的禁帶寬度小。基于此，當利用鍺硅或鍺材料制造半導體器件所包括的溝道時，利于半導體器件具有更大的驅動電流、更快的開關速度以及更低的驅動電壓，從而使得鍺硅或鍺材料成為了溝道材料的主要候選之一。

但是，在實際的應用過程中，當采用現有的制造方法，并利用鍺硅或鍺材料制造半導體器件所包括的溝道時，容易出現因溝道的界面態較高而導致溝道內的載流子遷移率降低的問題，使得半導體器件的工作性能較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種半導體器件的制造方法，用于在半導體器件所包括的溝道材質含有鍺的情況下，降低溝道的界面態，提高半導體器件的工作性能。

為了實現上述目的，本發明提供了一種半導體器件的制造方法，該半導體器件的制造方法包括：

在襯底上形成半導體器件所包括的溝道；溝道的材質含有鍺；

對溝道進行原位交替循環的氧化處理和熱處理，以降低溝道的表面粗糙度；

在溝道的外周原位形成界面層。

與現有技術相比，本發明提供的半導體器件的制造方法中，在襯底上形成了材質含有鍺的溝道后，對該溝道進行了原位交替循環的氧化處理和熱處理，修復因刻蝕工藝而導致溝道表面出現的凹凸不平的刻蝕損傷，降低溝道的表面粗糙度。同時，在半導體器件處于正常工作狀態下，溝道的表面粗糙度與溝道內載流子的散射程度成反比，因此降低溝道的表面粗糙度可以提高溝道內載流子的散射程度，進而可以提高溝道內的載流子遷移率。此外，對溝道進行原位交替循環的氧化處理和熱處理后，在溝道的外周原位形成了一層界面層。該界面層的存在可以將溝道與后續形成的結構隔離開，改善溝道的界面態。并且，在修復溝道表面的刻蝕損傷后，在半導體處理設備的同一腔室內，并在溝道的外周形成了該界面層。換句話說，在對溝道進行最后一次熱處理后無需將形成有溝道的襯底轉移至半導體處理設備的其他腔室或其他半導體處理設備內，從而可以確保溝道不會與臭氧和/或氧氣接觸，防止溝道的表面形成氧化亞鍺層，即能夠在修復刻蝕損傷后，直接形成高質量的界面層，進一步降低溝道表面的界面態，提高半導體器件的工作性能。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本發明的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為現有技術中形成溝道后的一種結構示意圖；

圖2為現有技術中形成溝道后的另一種結構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的半導體器件的制造方法流程圖；

圖4為本發明實施例中在襯底上形成鰭狀結構后的一種結構示意圖；

圖5為本發明實施例中在襯底上形成鰭狀結構后的另一種結構示意圖；

圖6為本發明實施例中形成鰭部后的一種結構示意圖；

圖7為本發明實施例中形成鰭部后的另一種結構示意圖；

圖8為本發明實施例中形成犧牲柵后的一種結構剖視圖；

圖9為本發明實施例中形成犧牲柵后的另一種結構剖視圖；