[發明專利]半導體裝置的制造方法

有效

• 申請號: 201610925896.3
• 申請日: 2016-10-31
• 公開（公告）號: CN108022841B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曲瑞

本發明公開了一種半導體裝置的制造方法，涉及半導體技術領域。所述方法包括：提供襯底結構，所述襯底結構包括：襯底、在所述襯底上的半導體鰭片、以及在所述半導體鰭片兩側的隔離區，其中，所述半導體鰭片的頂表面與所述隔離區的頂表面基本齊平；執行溝道停止離子注入，以在所述半導體鰭片和所述隔離區中形成雜質區；對所述隔離區進行回刻，以露出所述半導體鰭片的一部分；執行退火工藝，以激活所述雜質區中的雜質。本發明中，由于在對隔離區進行回刻后才進行退火，從而可以使得一部分雜質擴散到隔離區和半導體鰭片的外部，從而減少了擴散到溝道中的雜質，改善了器件性能。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種半導體裝置的制造方法。

背景技術

隨著金屬氧化物半導體場效應晶體管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor，MOSFET)關鍵尺寸的縮小，短溝道效應(Short Channel Effect，SCE)成為影響器件性能一個至關重要的因素。鰭式場效應晶體管(Fin Field EffectTransistor，FinFET)具有良好的柵控能力，能夠有效地抑制短溝道效應。因此，在更小尺寸的半導體元件設計中通常采用FinFET器件。

但是，隨著器件尺寸的減小，更容易出現穿通效應(punch through effect)。為了抑制穿通效應，可以在鰭片的底部進行溝道停止離子注入(channel stop IMP)。然而，發明人發現，在進行溝道停止離子注入后的退火工藝后，通過溝道停止離子注入摻入的雜質很容易擴散到上面的溝道中，從而影響器件的性能。

發明內容

本公開的一個目的在于減少擴散到溝道中的通過溝道停止離子注入所摻入的雜質。

根據本公開的一個實施例，提供了一種半導體裝置的制造方法，包括：提供襯底結構，所述襯底結構包括：襯底、在所述襯底上的半導體鰭片、以及在所述半導體鰭片兩側的隔離區，其中，所述半導體鰭片的頂表面與所述隔離區的頂表面基本齊平；執行溝道停止離子注入，以在所述半導體鰭片和所述隔離區中形成雜質區；對所述隔離區進行回刻，以露出所述半導體鰭片的一部分；執行退火工藝，以激活所述雜質區中的雜質。

在一個實施例中，所述提供襯底結構的步驟包括：提供初始襯底；在所述初始襯底上形成圖案化的硬掩模；以所述硬掩模為掩膜對所述初始襯底進行刻蝕，從而形成所述襯底、所述半導體鰭片和在所述半導體鰭片兩側的凹陷；沉積隔離材料以填充所述凹陷并覆蓋所述硬掩模；對所述隔離材料進行平坦化，以使得剩余的隔離材料的頂表面與所述硬掩模的頂表面基本齊平；對剩余的隔離材料進行回刻蝕，以露出所述硬掩膜；去除所述硬掩模，從而形成所述襯底結構。

在一個實施例中，在沉積隔離材料之前，還包括：在所述襯底和所述半導體鰭片的表面形成襯墊層。

在一個實施例中，所述對所述隔離區進行回刻包括：去除所述隔離區的一部分；去除露出的襯墊層，以露出所述半導體鰭片的一部分。

在一個實施例中，對所述隔離區進行回刻后剩余的隔離區的上表面高于所述雜質區的上表面。

在一個實施例中，在執行溝道停止離子注入之前，還包括：在所述襯底結構上沉積硅的氧化物層。

在一個實施例中，所述襯底結構包括在所述襯底上的多個半導體鰭片。

在一個實施例中，所述執行溝道停止離子注入包括：對所述半導體鰭片和所述隔離區進行P型離子注入。

在一個實施例中，所述P型離子注入所注入的離子包括硼離子或二氟化硼離子。

在一個實施例中，所述執行溝道停止離子注入包括：對所述半導體鰭片和所述隔離區進行N型離子注入。

在一個實施例中，所述N型離子注入所注入的離子包括砷離子或磷離子。