一種制備半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件優(yōu)化領(lǐng)域，尤其涉及一種制備半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的發(fā)展，器件尺寸越來(lái)越小，集成度越來(lái)越高，隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的不斷減小，傳統(tǒng)的平面半導(dǎo)體制造技術(shù)已經(jīng)無(wú)法使用，非平面技術(shù)的半導(dǎo)體器件應(yīng)運(yùn)而生，例如絕緣體上硅，雙柵，多柵等新工藝的應(yīng)用。目前鰭式場(chǎng)效應(yīng)管在小尺寸領(lǐng)域被廣發(fā)使用，而具有全包圍柵極(gate-all-around)結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件由于在器件性能及能有效抑制短溝道效應(yīng)(short channel effect)的特殊性能，正是半導(dǎo)體業(yè)界所追求的。由于器件溝道被柵極包圍，所以器件漏場(chǎng)的影響也被消除，有效抑制了器件的漏電及穿通問(wèn)題。由于全包圍柵極懸空于底部襯底，因此全包圍柵極器件的制造工藝較為復(fù)雜。
[0003]所以亟需一種全新的全包圍柵極的形成方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種制備半導(dǎo)體器件的方法，其具體的技術(shù)方案為:
[0005]—種制備半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括:
[0006]提供一半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括基底層和位于所述基底層上表面的氧化物層；
[0007]于所述氧化物層上表面沉積圖案化掩膜層，并以所述掩膜層為掩膜刻蝕所述氧化物層至所述基底層上表面，形成溝槽；
[0008]去除所述掩膜層，于所述溝槽內(nèi)進(jìn)行第一次非摻雜外延生長(zhǎng)，以形成第一非摻雜外延生長(zhǎng)層；
[0009]于所述溝槽內(nèi)進(jìn)行第二次非摻雜外延生長(zhǎng)，以形成第二非摻雜外延生長(zhǎng)層，且所述第二非摻雜外延生長(zhǎng)層的上表面與所述氧化物層上表面處于同一平面；
[0010]刻蝕部分所述氧化物層，以將所述第二非摻雜外延生長(zhǎng)層和部分所述第一非摻雜外延生長(zhǎng)層暴露；
[0011]去除暴露的所述第一非摻雜外延生長(zhǎng)層，并于所述第二非摻雜外延生長(zhǎng)層外依次生長(zhǎng)高介電常數(shù)層和金屬材料層，以形成金屬柵極。
[0012]上述的方法，其特征在于，所述基底層的材質(zhì)為單晶硅。
[0013]上述的方法，其特征在于，所述方法還包括:
[0014]采用化學(xué)氣相沉積法沉積所述氧化物層。
[0015]上述的方法，其特征在于，所述氧化物層的材質(zhì)為氧化娃。
[0016]上述的方法，其特征在于，采用干法刻蝕所述氧化物層至所述基底層上表面。
[0017]上述的方法，其特征在于，所述方法還包括:
[0018]采用原位水汽生成工藝于所述第二非摻雜外延生長(zhǎng)層外形成氧化層；
[0019]于所述氧化層表面沉積多晶硅，以形成多晶硅柵極。
[0020]上述的方法，其特征在于，采用鍺摻雜工藝形成所述第一非摻雜外延生長(zhǎng)層。
[0021]上述的方法，其特征在于，采用濕法刻蝕去除部分所述第一非摻雜外延生長(zhǎng)層。
[0022]上述的方法，其特征在于，采用SiCoNi蝕刻部分所述氧化物層。
[0023]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果:
[0024]本申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)的一種制備半導(dǎo)體器件的方法，通過(guò)兩次沉積非外延生長(zhǎng)層，并刻蝕部分第一非外延生長(zhǎng)層和氧化物層，將第二非外延生長(zhǎng)層暴露出來(lái)，然后在暴露的第二非外延生長(zhǎng)層外表面依次沉積高介電常數(shù)層和金屬層，形成柵極，這樣形成全包圍的金屬柵極結(jié)構(gòu)，在鰭式場(chǎng)效應(yīng)管FinFET結(jié)構(gòu)中有效的抑制了短溝道效應(yīng)，漏場(chǎng)和穿通等問(wèn)題，提高了器件性能。
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明及其特征、夕卜形和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。在全部附圖中相同的標(biāo)記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
[0026]圖1是本申請(qǐng)流程不意圖；
[0027]圖2-圖7是本申請(qǐng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但是不作為本發(fā)明的限定。
[0029]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種制備半導(dǎo)體器件的方法，該方法具體的包括了下面的一些步驟:
[0030]提供半導(dǎo)體基底，基底上依次覆蓋一氧化物層和一圖案化掩膜層；
[0031]蝕刻氧化物層形成凹槽；
[0032]在暴露的半導(dǎo)體基體表面進(jìn)行第一次非摻雜外延生長(zhǎng)；
[0033]進(jìn)行第二次非摻雜外延生長(zhǎng)；
[0034]部分去除氧化物層至非摻雜鰭形結(jié)構(gòu)露出；
[0035]蝕刻非摻雜半導(dǎo)體基體，形成懸空于襯底上方的溝道結(jié)構(gòu)；
[0036]在溝道外周依次沉積一高介電常數(shù)材料層和一金屬材料層，這樣形成一鰭行金屬柵極結(jié)構(gòu)。
[0037]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明
[0038]實(shí)施例一
[0039]如圖1至圖7所示，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種制備金屬柵極鰭形半導(dǎo)體器件的方法，具體的包括了:
[0040]提供一半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體器件包括有基底層1和氧化物層2，氧化物層2位于基底層1的上表面之上，根據(jù)本申請(qǐng)的具體操作要求，基底層1的材質(zhì)為多晶硅，即為多晶硅襯底。氧化物層2的材質(zhì)為氧化硅，具體的是在硅襯底上采用化學(xué)氣相沉積法沉積氧化娃層;
[0041]當(dāng)在硅襯底上沉積好氧化硅層2之后，于氧化硅層的上表面沉積掩膜層3，然后在該掩膜層3上開(kāi)設(shè)圖案，并以剩下的掩膜層3為掩膜對(duì)氧化硅層進(jìn)行刻蝕，具體的是采用干法刻蝕氧化硅層，一直刻蝕到硅襯底的上表面，然后停止刻蝕，這樣就形成一溝槽4 ;
[0042]去除剩余的掩膜層，露出氧化硅層和溝槽4，然后在該溝槽4內(nèi)進(jìn)行第一次非摻雜外延生長(zhǎng)，以形成第一非摻雜外延生長(zhǎng)層5。在本申請(qǐng)中，采用鍺摻雜工藝于溝槽中摻雜形成第一非摻雜外延生長(zhǎng)層5，也可以是采用碳摻雜工藝于溝槽中摻雜形成第一非摻雜外延生長(zhǎng)層5，這樣兩個(gè)摻雜工藝都是可以在本申請(qǐng)中進(jìn)行摻雜外延的；
[0043]第一次非摻雜外延生長(zhǎng)只是在溝槽中形成一部分，就是說(shuō)并沒(méi)有完全填充整個(gè)溝槽4，根據(jù)具體的工藝要求和設(shè)計(jì)方案，沉積的第一非摻雜外延生長(zhǎng)層的厚度可以進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。當(dāng)沉積好第一非摻雜外延生長(zhǎng)層5之后，在溝槽內(nèi)的第一非摻雜