一种半导体器件及制作方法与流程

本申请涉及半导体器件，具体涉及一种半导体器件及制作方法。

背景技术：

1、全环绕式晶体管的制作过程包括凹槽的形成过程，以及在凹槽的表面依次形成氧化物半导体层和栅氧化介质层的步骤，其中，凹槽的侧壁会暴露出金属层。但是氧化物半导体层的形成步骤中，氧化物半导体层在金属层的表面生长不佳，金属的表面会存在一定概率部分区域没有生长出氧化物半导体层或者形成的氧化物半导体层较薄。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本申请提供一种半导体器件及制作方法，可以改善现有的半导体器件在金属层表面形成半导体层时，半导体层生长不佳的问题。

2、为解决上述技术问题，第一方面，本申请实施例提供一种半导体器件的制作方法，包括：

3、提供基板，在所述基板上形成第一导电部；

4、在所述基板以及所述第一导电部上形成第一隔离层；

5、在所述第一隔离层上形成第二导电部；

6、在所述第一隔离层以及所述第二导电部上形成第二隔离层；

7、形成第一凹槽，所述第一凹槽依次贯穿所述第二隔离层、所述第二导电部以及所述第一隔离层，并延伸至所述第一导电部的内部；

8、在所述第一凹槽中依次形成氧化钛层、氧化物半导体层以及栅极结构。

9、可选的，所述在所述基板以及所述第一导电部上形成第一隔离层，具体包括：

10、在所述基板以及所述第一导电部上形成第一绝缘层；

11、在所述第一绝缘层的表面形成第二绝缘层；

12、平坦化所述第一绝缘层和所述第二绝缘层；

13、在所述第一导电部、所述第一绝缘层和所述第二绝缘层上形成第三绝缘层，所述第三绝缘层和剩余的所述第一绝缘层、所述第二绝缘层构成所述第一隔离层。

14、可选的，所述在所述第一隔离层以及所述第二导电部上形成第二隔离层，具体包括：

15、在所述第一隔离层以及所述第二导电部上形成第四绝缘层；

16、在所述第四绝缘层上形成第五绝缘层；

17、平坦化所述第四绝缘层和所述第五绝缘层；

18、在所述第二导电部、所述第四绝缘层和所述第五绝缘层上形成第六绝缘层，所述第六绝缘层和剩余的所述第四绝缘层、所述第五绝缘层构成所述第二隔离层。

19、可选的，所述基板包括：

20、衬底，包括第二凹槽；

21、第一金属层，形成在所述衬底上，并填充所述第二凹槽；

22、第三隔离层，形成在所述第一金属层上，所述第三隔离层上设置有第三凹槽，所述第三凹槽延伸至所述第一金属层的内部；

23、第三导电部，形成在所述第三凹槽中，并与所述第一导电部连接。

24、可选的，所述第一隔离层、所述第二隔离层和所述第三隔离层选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。

25、第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件，包括：

26、基板；

27、第一隔离层，设置在所述基板上；

28、第二导电部与第一导电部，设置在所述基板上、并且分别位于所述第一隔离层的上方与下方；

29、第二隔离层，位于所述第二导电部上；

30、第一凹槽，从上至下贯穿所述第二隔离层、所述第二导电部和所述第一隔离层，并延伸至所述第一导电部的内部；

31、依次形成在所述第一凹槽中的氧化钛层、氧化物半导体层以及栅极结构，其中，所述氧化钛层至少包括位于所述氧化物半导体层和所述第一导电部之间的第一部分，以及位于所述氧化物半导体层和所述第二导电部之间的第二部分。

32、可选的，所述氧化钛层还包括位于所述栅极结构与第一隔离层之间的第三部分，以及位于所述栅极结构与所述第二隔离层之间的第四部分。

33、可选的，所述氧化物半导体层的一部分位于所述栅极结构与第一隔离层和/或所述第二隔离层之间，另一部分位于所述栅极结构与所述氧化钛层之间。

34、可选的，所述栅极结构包括栅电极，以及设置在所述栅电极外侧的栅氧化介质层。

35、可选的，所述基板包括：

36、衬底，包括第二凹槽；

37、第一金属层，形成在所述衬底上，并填充所述第二凹槽；

38、第三隔离层，形成在所述第一金属层上，所述第三隔离层上设置有第三凹槽，所述第三凹槽延伸至所述第一金属层的内部；

39、第三导电部，形成在所述第三凹槽中，并与所述第一导电部连接。

40、如上所述本申请的半导体器件的制作方法，在第一凹槽中制作氧化物半导体层前，先制作氧化钛层，氧化物半导体层并非直接形成在第二导电部、第一导电部的表面，氧化物半导体层与第二导电部、第一导电部之间隔有氧化钛层，氧化钛层可以作为氧原子源，防止第二导电部、第一导电部直接夺走氧化物半导体层中的氧原子，可以有效降低亚阈值摆幅,降低o空位防止阈值电压负移,从而达到降低器件功耗效果，可以提高第一凹槽的表面对氧化物半导体层的吸附力，并且氧化钛层还可以提高肖特基势垒高度，同样可以降低正向导通电压降低期间的功耗的，可以进一步提高第一凹槽的表面对氧化物半导体层的吸附力；对于金属层表面形成有tin层的情况，氧化钛层作为氧源，可以增加第一凹槽的表面的接触位点，使ino/gao/zno(或其他金属氧化物)更容易吸附沉积，从而可以进一步促进氧化物半导体层的形成，提高氧化物半导体层对第一凹槽(金属层)表面的覆盖。

技术特征：

1.一种半导体器件的制作方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基板以及所述第一导电部上形成第一隔离层，具体包括：

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第一隔离层以及所述第二导电部上形成第二隔离层，具体包括：

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述基板包括：

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述第一隔离层、所述第二隔离层和所述第三隔离层选自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅中的至少一种。

6.一种半导体器件，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述氧化钛层还包括位于所述栅极结构与第一隔离层之间的第三部分，以及位于所述栅极结构与所述第二隔离层之间的第四部分。

8.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述氧化物半导体层的一部分位于所述栅极结构与第一隔离层和/或所述第二隔离层之间，另一部分位于所述栅极结构与所述氧化钛层之间。

9.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述栅极结构包括栅电极，以及设置在所述栅电极外侧的栅氧化介质层。

10.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述基板包括：

技术总结
本申请公开了一种半导体器件及制作方法，制作方法，包括：提供基板，在所述基板上形成第一导电部；在所述基板的顶面以及所述第一导电部上形成第一隔离层；在所述第一隔离层上形成第二导电部；在所述第一隔离层以及所述第二导电部上形成第二隔离层；形成第一凹槽，所述第一凹槽依次贯穿所述第二隔离层、所述第二导电部以及所述第一隔离层，并延伸至所述第一导电部的内部；在所述第一凹槽的内表面依次形成氧化钛层、氧化物半导体层以及栅极结构。本申请的氧化钛层可以提高氧化物半导体层对第一凹槽表面的覆盖。

技术研发人员：桑旭,吴家伟
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：2024/1/15