半导体器件及其制备方法与流程

本发明涉及集成电路，特别是涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术：

1、多晶硅具有强电场效应的迁移率和低电阻等优势，多晶硅广泛应用于半导体器件中。传统技术中，针对半导体器件中多晶硅层，通常采用非晶硅转化为多晶硅的方法形成对应的多晶硅层。

2、然而，目前非晶硅转化为多晶硅的转化率较低，导致形成的多晶硅层质量不佳。

技术实现思路

1、基于此，本发明实施例提供了一种半导体器件及其制备方法，能够提高半导体器件中多晶硅层的质量，进而提升半导体器件的性能。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：

3、提供衬底；

4、于衬底上依次形成源极和第一隔离层；

5、于第一隔离层上形成间隔排布的栅极；

6、形成覆盖栅极的第二隔离层；

7、形成依次贯穿第二隔离层、栅极和第一隔离层11的通孔；通孔暴露出源极的表面；

8、形成沟道材料层；沟道材料层覆盖通孔的内壁以及源极的表面；

9、于通孔内依次填充第三隔离层和漏极材料层；

10、对沟道材料层和漏极材料层执行连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺，以形成沟道层和漏极；

11、其中，源极、沟道层和漏极具有多晶结构。

12、在本发明一些实施例中，对沟道材料层和漏极材料层执行连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺之前，半导体器件的制备方法还包括以下步骤：于漏极材料层上形成吸收层或反射层。

13、在本发明一些实施例中，于漏极材料层上形成吸收层51包括以下步骤：

14、于漏极材料层上形成依次层叠的第一绝缘层、金属层和第二绝缘层。

15、在本发明一些实施例中，第一绝缘层和第二绝缘层的材料不同。

16、在本发明一些实施例中，第一绝缘层的材料为氮化硅。第二绝缘层的材料为氧化硅。

17、在本发明一些实施例中，于漏极材料层上形成反射层包括以下步骤：

18、于漏极材料层上形成依次层叠的金属氧化物层和第三绝缘层。

19、在本发明一些实施例中，金属氧化物层的材料包括二氧化钛。第三绝缘层的材料包括氧化硅。

20、在本发明一些实施例中，形成依次贯穿第二隔离层、栅极和第一隔离层11的通孔包括以下步骤：

21、形成依次贯穿第二隔离层和栅极的初始通孔；初始通孔暴露出第一隔离层的表面；

22、形成栅介质层；栅介质层覆盖初始通孔的内壁，以及第二隔离层12的表面；

23、形成随形覆盖栅介质层的牺牲层；

24、于初始通孔内依次刻蚀牺牲层、栅介质层和第一隔离层，形成通孔；

25、形成沟道材料层之前，半导体器件的制备方法还包括以下步骤：

26、部分去除牺牲层和栅介质层。

27、在本发明一些实施例中，形成沟道层和漏极之后，半导体器件的制备方法还包括以下步骤：

28、去除位于沟道材料层表面的漏极；

29、执行退火工艺；

30、于漏极上依次形成漏极阻挡层和漏极金属层；

31、形成覆盖漏极阻挡层和漏极金属层侧壁的侧墙。

32、本发明实施例还提供了一种半导体器件，采用如前述实施例所述的半导体器件的制备方法制备而成。

33、本发明实施例提供的半导体结构及其制备方法，可以/至少具有以下优点：

34、本发明实施例中，形成通孔后，先于通孔的内壁以及源极的表面形成沟道材料层，再于通孔内依次填充第三隔离层和漏极材料层。通过对沟道材料层和漏极材料层先后执行连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺，使得非晶硅结构的沟道材料层和漏极材料层转化为多晶硅结构的沟道层和漏极。如此，相对于传统的退火工艺，本发明实施例采用连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺对非晶硅结构的沟道材料层和漏极材料层进行处理，可以进一步提高非晶硅转化为多晶硅的转化率，也即，提高了非晶硅结构的沟道材料层和漏极材料层转化为多晶硅结构的沟道层和漏极的转化率，从而提高了多晶硅结构的沟道层和漏极的质量，进而提升了半导体器件的性能。

技术特征：

1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，对所述沟道材料层和所述漏极材料层执行连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺之前，还包括：于所述漏极材料层上形成吸收层或反射层。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，于所述漏极材料层上形成吸收层包括：

4.如权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘层和第二绝缘层的材料不同。

5.如权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘层的材料为氮化硅，所述第二绝缘层的材料为氧化硅。

6.如权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，于所述漏极材料层上形成反射层包括：

7.如权利要求6所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物层的材料包括二氧化钛；所述第三绝缘层的材料包括氧化硅。

8.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述形成依次贯穿所述第二隔离层、所述栅极和所述第一隔离层的通孔包括：

9.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述形成沟道层和漏极之后，还包括：

10.一种半导体器件，其特征在于，采用如权利要求1～9任一项所述的半导体器件的制备方法制备而成。

技术总结
本发明涉及一种半导体器件及其制备方法，所述半导体器件的制备方法，包括以下步骤：提供衬底；于衬底上依次形成源极和第一隔离层；于第一隔离层上形成间隔排布的栅极；形成覆盖栅极的第二隔离层；形成依次贯穿第二隔离层、栅极和第一隔离层11的通孔；通孔暴露出源极的表面；形成沟道材料层；沟道材料层覆盖通孔的内壁以及源极的表面；于通孔内依次填充第三隔离层和漏极材料层；对沟道材料层和漏极材料层执行连续激光退火工艺和脉冲激光退火工艺，以形成沟道层和漏极；其中，源极、沟道层和漏极具有多晶结构。本发明能够提高多晶硅结构的沟道层和漏极的质量，进而提升了半导体器件的性能。

技术研发人员：肖杰,阮逸轩,徐文杰,吴家伟,赵敖丽
受保护的技术使用者：福建省晋华集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26