半导体结构的制备方法和半导体结构与流程

allin2026-09-11  4


本公开涉及半导体,尤其涉及一种半导体结构的制备方法和半导体结构。


背景技术:

1、动态随机存取存储器(dynamic random access memory,简称dram)是一种高速地、随机地写入和读取数据的半导体存储器,被广泛地应用到数据存储设备或装置中。dram包括基于高介电常数栅极介质以及金属栅极(high-k metal gate,简称hkmg)技术的金属-氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,简称mosfet)。

2、在相关技术的基于hkmg的mosfet制程中,p型金属氧化物半导体(positivechannel metal oxide semiconductor,简称pmos)器件的源漏区设置有锗硅(sige)外延层,应变的sige外延层能够提高pmos器件的载流子迁移率,进而提升pmos器件的电学性能。

3、然而,相关技术的sige外延层制程中,sige外延层易受损消耗,影响载流子迁移率的提高,从而影响pmos器件的电学性能。


技术实现思路

1、第一方面,本公开提供了一种半导体结构的制备方法,包括:

2、提供衬底,所述衬底具有间隔设置的第一区和第二区;

3、在所述第一区生长sige外延层;

4、采用预配置的第一试剂对所述sige外延层的表面和所述第二区的表面进行处理,使所述sige外延层的表面形成第一保护层,使所述衬底的所述第二区的表面形成第二保护层;

5、采用预配置的第二试剂对所述第一保护层和所述第二保护层进行处理,以去除所述第二保护层;

6、形成具备所述第一保护层的所述sige外延层。

7、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,所述第一试剂包括sih4。

8、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,采用预配置的sih4对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,包括:

9、在温度为580℃-650℃,压力为3torr-22torr的条件下,采用流量为150sccm-300sccm的sih4对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,表面处理时间为50s-200s。

10、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,所述第二试剂包括dcs和hcl。

11、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,采用预配置的dcs和hcl对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,包括:

12、在温度为670℃-780℃,压力为3torr-22torr的条件下,采用流量为50sccm-150sccm的dcs和流量350sccm-450sccm的hcl对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,表面处理时间为150s-330s。

13、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,在提供所述衬底之后,还包括:在所述第二区形成中间层;

14、去除部分所述第二区的所述中间层,去除至少部分所述第一保护层。

15、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,所述衬底包括阵列区、外围核心区和外围边缘区,所述外围核心区围设于所述阵列区的外周,所述外围边缘区围设于所述外围核心区的外周;

16、所述外围核心区包括核心pmos区和核心nmos区,所述外围边缘区包括边缘pmos区和边缘nmos区;

17、所述核心pmos区形成所述第一区,所述阵列区、所述核心nmos区、所述边缘pmos区和所述边缘nmos区形成所述第二区。

18、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,形成具备所述第一保护层的所述sige外延层之后,还包括:

19、在所述外围核心区和所述阵列区形成第一掩膜层,所述第一掩膜层暴露所述外围边缘区;

20、沿所述第一掩膜层,在所述外围边缘区形成第一栅极氧化层;

21、在所述外围边缘区和所述阵列区形成第二掩膜层,所述第二掩膜层暴露所述外围核心区;

22、沿所述第二掩膜层,在所述外围核心区形成第二栅极氧化层;

23、其中,所述第二栅极氧化层的厚度小于所述第一栅极氧化层的厚度。

24、在上述的半导体结构的制备方法,可选的是,所述第一保护层的材料包括单晶硅,所述第二保护层的材料包括多晶硅。

25、第二方面,本公开提供一种半导体结构,包括衬底、sige外延层、第一保护层、栅极氧化层和栅极,所述衬底具有间隔设置的第一区和第二区,

26、所述sige外延层位于所述第一区,所述第一保护层位于所述sige外延层上,所述栅极氧化层位于所述第一保护层上,所述栅极位于所述栅极氧化层上;

27、所述第一保护层通过预配置的第一试剂和第二试剂处理得到。

28、本公开提供的半导体结构的制备方法和半导体结构,通过第一试剂使sige外延层的表面形成第一保护层,并在sige外延层的其余位置形成第二保护层;通过第二试剂去除第二保护层,保留第一保护层,可以在pmos器件制造过程中,有效保护sige外延层不被损耗,提高pmos器件的载流子迁移率,进而提高pmos器件的电学性能。

29、本公开的构造以及它的其他公开目的及有益效果会通过结合附图而优选实施例的描述而更加明显易懂。



技术特征:

1.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第一试剂包括sih4。

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,采用预配置的sih4对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,包括:

4.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第二试剂包括dcs和hcl。

5.根据权利要求4所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,采用预配置的dcs和hcl对所述sige外延层的表面和第二区的表面进行处理,包括:

6.根据权利要求1-5中任一项所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,在提供所述衬底之后,还包括:在所述第二区形成中间层;

7.根据权利要求6所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述衬底包括阵列区、外围核心区和外围边缘区,所述外围核心区围设于所述阵列区的外周,所述外围边缘区围设于所述外围核心区的外周;

8.根据权利要求7所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,形成具备所述第一保护层的所述sige外延层之后,还包括:

9.根据权利要求1-5中任一项所述的半导体结构的制备方法,其特征在于,所述第一保护层的材料包括单晶硅,所述第二保护层的材料包括多晶硅。

10.一种半导体结构,其特征在于,包括衬底、sige外延层、第一保护层、栅极氧化层和栅极,所述衬底具有间隔设置的第一区和第二区,


技术总结
本公开提供了一种半导体结构的制备方法和半导体结构,制备方法包括:提供衬底,衬底具有间隔设置的第一区和第二区;在第一区生长SiGe外延层;采用预配置的第一试剂对SiGe外延层的表面和第二区的表面进行处理,使SiGe外延层的表面形成第一保护层,使衬底的第二区的表面形成第二保护层;采用预配置的第二试剂对第一保护层和第二保护层进行处理,以去除第二保护层;形成具备第一保护层的SiGe外延层。本公开可以在PMOS器件制造过程中,有效保护SiGe外延层不被损耗,提高PMOS器件的载流子迁移率,进而提高PMOS器件的电学性能。

技术研发人员:杨孝东,张磊,黄俊杰,潘旋,崔接亚
受保护的技术使用者:长鑫存储技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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