[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201610788845.0
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107785425B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底上具有鰭部；

在所述鰭部中形成阻擋層，所述阻擋層中具有阻擋離子；

形成所述阻擋層后，在所述鰭部中形成防穿通層，所述阻擋層的頂部表面高于或齊平于所述防穿通層的頂部表面，所述防穿通層中具有防穿通離子，所述防穿通離子的導電類型和所述阻擋離子的導電類型相反；

形成所述防穿通層后，進行退火處理；

形成所述阻擋層的方法包括：在所述半導體襯底上形成初始隔離結構，所述初始隔離結構覆蓋部分鰭部的側壁；在所述初始隔離結構暴露出的鰭部表面形成保護層；形成所述保護層后，去除部分厚度的初始隔離結構，形成隔離結構，所述隔離結構和所述保護層暴露出部分鰭部；在所述隔離結構和所述保護層暴露出的鰭部中形成阻擋層；所述隔離結構的表面低于所述阻擋層的頂部表面。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述鰭部的頂部表面具有掩膜層；

形成所述保護層的方法包括：在所述初始隔離結構暴露出的鰭部側壁形成側壁保護層；所述側壁保護層和所述掩膜層構成保護層。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅或氮碳化硅；所述側壁保護層的材料為氮化硅、氮碳化硅或氮碳硼化硅。

4.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述側壁保護層還位于所述掩膜層的側壁；

形成所述側壁保護層的方法包括：在所述初始隔離結構上、鰭部和掩膜層的側壁表面、以及掩膜層的頂部表面形成初始側壁保護層；回刻蝕所述初始側壁保護層直至暴露出初始隔離結構表面和掩膜層的頂部表面，形成側壁保護層。

5.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述保護層的厚度為15?！?0埃。

6.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述隔離結構和保護層暴露出的鰭部在垂直于半導體襯底表面方向的尺寸為15埃～300埃。

7.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在所述隔離結構和所述保護層暴露出的鰭部中形成阻擋層的方法為：采用第一離子注入工藝在所述隔離結構和保護層暴露出的鰭部中注入阻擋離子。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述防穿通離子的導電類型為P型時，所述阻擋離子的導電類型為N型。

9.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子為磷離子；所述第一離子注入工藝的參數包括：注入劑量為1.0E12atom/cm²～5.0E13atom/cm²，注入能量為5KeV～20KeV，注入角度為10度～30度。

10.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子為砷離子；所述第一離子注入工藝的參數包括：注入劑量為1.0E12atom/cm²～5.0E13atom/cm²，注入能量為8KeV～30KeV，注入角度為10度～30度。

11.根據權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述防穿通離子的導電類型為N型時，所述阻擋離子的導電類型為P型。

12.根據權利要求11所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子為硼離子；所述第一離子注入工藝的參數包括：注入劑量為1.0E12atom/cm²～8.0E13atom/cm²，注入能量為1KeV～10KeV，注入角度為10度～30度。