半导体器件的制作方法

摘要: 本申请为发明名称为“半导体器件及其制备方法”的分案申请,原申请日为2025年09月18日,申请号为202511338245.x。本发明涉及半导体,尤其涉及一种半...
半导体器件的制作方法

本申请为发明名称为“半导体器件及其制备方法”的分案申请,原申请日为2025年09月18日,申请号为202511338245.x。本发明涉及半导体,尤其涉及一种半导体器件。

背景技术:

1、在半导体器件的制备中,常采用锗硅层作为器件的沟道层,制备步骤包括在锗硅层上形成一层硅盖层,然后在该层硅盖层上直接制备栅极氧化层,例如采用原位水汽生成工艺(in-situ steam generation,issg)在硅盖层生长形成栅极氧化层。然而该层硅盖层较难阻挡锗硅层中锗的扩散,当锗扩散至栅极氧化层中,会形成ge-o键,导致栅极氧化层中形成内部缺陷,并且锗的扩散也会导致沟道层中形成内部缺陷,从而影响器件的电性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供半导体器件及其制备方法,减少锗硅层和栅极氧化层中的内部缺陷,提高半导体器件的性能。

2、为了达到上述目的,本发明提供了一种半导体器件的制备方法,包括:

3、提供衬底,所述衬底包括第一区域和第二区域,所述衬底上包括由下至上堆叠的锗硅层和第一硅盖层;

4、依次形成第一界面层和栅极氧化层位于所述第一区域和所述第二区域的第一硅盖层上;

5、去除所述第一区域上的栅极氧化层和第一界面层;

6、形成第二硅盖层位于所述第一区域的第一硅盖层上;

7、形成第二界面层位于所述第一区域的第二硅盖层上;以及

8、依次形成高k介质层和导电层位于所述第一区域的第二界面层上和所述第二区域上。

9、可选的,在三甲基铝及氨气的反应条件下生长形成所述第一界面层。

10、可选的,在去除所述第一区域上的栅极氧化层和第一界面层的步骤之前,还包括:

11、对所述第一区域和所述第二区域上的栅极氧化层进行氮化处理,以在所述栅极氧化层的表面形成第三界面层;

12、形成图形化的光阻层覆盖所述第二区域;

13、去除所述第一区域上的第三界面层。

14、可选的,依次执行钝化工艺和快速热氧化工艺形成所述第二界面层。

15、可选的,去除所述第一区域上的栅极氧化层和第一界面层之后,所述第一界面层与所述第二区域的第一硅盖层物理接触。

16、可选的,所述第二硅盖层与所述第一区域的第一硅盖层物理接触。

17、可选的,所述高k介质层与所述第二界面层和所述第三界面层物理接触。

18、本发明还提供了一种半导体器件,包括:

19、衬底,包括第一区域和第二区域;

20、锗硅层,位于所述第一区域和所述第二区域上;

21、第一硅盖层,位于所述锗硅层上;

22、第二硅盖层,位于所述第一区域的第一硅盖层上;

23、第一界面层,位于所述第二区域的第一硅盖层上;

24、栅极氧化层,位于所述第一界面层上;

25、第二界面层,位于所述第二硅盖层上;

26、高k介质层,位于所述第一区域的第二界面层上和所述第二区域上;

27、导电层,位于所述高k介质层上。

28、可选的,还包括第三界面层,位于所述栅极氧化层和所述第二区域的高k介质层之间。

29、可选的,所述第一界面层与所述第二区域的第一硅盖层物理接触。

30、可选的,所述第二硅盖层与所述第一区域的第一硅盖层物理接触。

31、可选的,所述高k介质层与所述第二界面层和所述第三界面层物理接触。

32、在本发明提供的半导体器件及其制备方法中,包括:提供衬底,衬底包括第一区域和第二区域,衬底上包括由下至上堆叠的锗硅层和第一硅盖层;依次形成第一界面层和栅极氧化层位于第一区域和第二区域的第一硅盖层上;去除第一区域上的栅极氧化层和第一界面层;形成第二硅盖层位于第一区域的第一硅盖层上;形成第二界面层位于第一区域的第二硅盖层上;以及依次形成高k介质层和导电层位于第一区域的第二界面层上和第二区域上。本发明在第一区域的第一硅盖层上形成第二硅盖层和第二界面层,在第二区域的第一硅盖层上形成第一界面层,均有利于防止锗硅层中的锗扩散,减少锗硅层和栅极氧化层中的内部缺陷,从而提高半导体器件的性能。

1.一种半导体器件,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管的锗硅层和高k介质层之间的材料层包括由下至上依次堆叠的第一硅盖层、第二硅盖层和第二界面层。

3.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管的锗硅层和高k介质层之间的材料层包括由下至上依次堆叠的第一硅盖层、第一界面层、栅极氧化层和第三界面层。

4.如权利要求1所述的半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管的高k介质层之上的材料层与所述第二晶体管的高k介质层之上的材料层为导电层。

5.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述第二硅盖层与所述第一硅盖层物理接触。

6.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述第一界面层与第一硅盖层物理接触。

7.如权利要求2所述的半导体器件,其特征在于,所述高k介质层与所述第二界面层物理接触。

8.如权利要求3所述的半导体器件,其特征在于,所述高k介质层与所述第三界面层物理接触。

9.一种半导体器件,其特征在于,包括:

10.如权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,所述第一堆叠层包括由下至上依次堆叠的第一硅盖层、第二硅盖层和第二界面层。

11.如权利要求9所述的半导体器件,其特征在于,所述第二堆叠层包括由下至上依次堆叠的第一硅盖层、第一界面层、栅极氧化层和第三界面层。

12.如权利要求10所述的半导体器件,其特征在于,所述第二硅盖层与所述第一硅盖层物理接触。

13.如权利要求11所述的半导体器件,其特征在于,所述第一界面层与第一硅盖层物理接触。

14.如权利要求10所述的半导体器件,其特征在于,所述高k介质层与所述第二界面层物理接触。

15.如权利要求11所述的半导体器件,其特征在于,所述高k介质层与所述第三界面层物理接触。