[发明专利]半导体器件沟道层的制备方法及半导体器件沟道层

权利要求书

1.一种半导体器件沟道层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供半导体器件，所述半导体器件内形成有沟道通孔，在所述沟道通孔内形成功能层；

在所述功能层上沉积沟道材料层，所述沟道材料层包括离子掺杂型沟道材料层，所述沟道材料层上的靠近所述功能层的一侧具有第一离子掺杂浓度，所述第一离子掺杂浓度大于等于零；

在含氧环境下执行热处理工艺，以使所述沟道材料层上的远离所述功能层的一侧被氧化而形成氧化层，所述沟道材料层至少在靠近所述功能层的一侧形成为沟道层，所述沟道层具有第二离子掺杂浓度，所述第二离子掺杂浓度大于零；

其中，所述第二离子掺杂浓度大于所述第一离子掺杂浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述功能层上沉积沟道材料层，具体为：在所述功能层上沉积单层结构的沟道材料层，所述沟道材料层具有第一离子掺杂浓度且所述第一离子掺杂浓度大于零。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一离子掺杂浓度小于等于20％。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述沟道材料层的厚度为10-40nm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沟道材料层为叠层，在所述功能层上沉积沟道材料层，具体包括：

在所述功能层上沉积具有第一离子掺杂浓度的第一沟道材料层，所述第一离子掺杂浓度大于等于零；

在所述第一沟道材料层上沉积具有第三离子掺杂浓度的第二沟道材料层，所述第三离子掺杂浓度大于所述第一离子掺杂浓度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第一离子掺杂浓度等于零时，所述第一沟道材料层包括硅层。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一沟道材料层的厚度为5-20nm。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能层包括沿所述沟道通孔的径向向内的方向依次设置的阻挡层、存储层以及隧穿层。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述离子掺杂型沟道材料层包括锗硅层。

10.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，通过化学气相沉积法沉积所述沟道材料层，所述化学气相沉积法沉积过程中使用的气源包括锗烷和硅烷。

11.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述热处理工艺的反应温度为300-800摄氏度。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述热处理工艺的反应时间为3-60分钟。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含氧的环境包括氧气或水蒸汽。

14.根据权利要求1-8中任意一项所述的方法，其特征在于，所述沟道层的厚度为3-20nm。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：去除所述氧化层，暴露出所述沟道层；在所述沟道层上沉积沟道保护层。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述方法还包括：保留所述氧化层，在所述氧化层上沉积沟道保护层。

17.根据权利要求1、15或16中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在执行热处理工艺后，或者在沉积沟道保护层后，对所述沟道层进行退火。