一种半导体器件及其制备方法、电子装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置。所述方法包括步骤S1：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域，在所述NMOS区域和所述PMOS区域上形成有被隔离材料层部分覆盖的若干鳍片；步骤S2：对所述NMOS区域和所述PMOS区域上的所述隔离材料层分别进行不同类型的沟道停止离子注入，以在被所述隔离材料层覆盖的所述鳍片中形成不同掺杂类型的沟道穿通停止层；步骤S3：回蚀刻所述隔离材料层至所述沟道穿通停止层底端或以下，以形成目标高度的鳍片同时去除所述隔离材料层中注入的离子；步骤S4：在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成扩散阻挡层，以完全覆盖所述隔离材料层和所述沟道穿通停止层；步骤S5：执行退火步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体地，本专利技术涉及一种半导体器件及其制备方法、电子装置。
技术介绍
集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，特别是当半导体器件尺寸降到22nm或以下时，来自制造和设计方面的挑战已经促进了三维设计如鳍片场效应晶体管(FinFET)的发展。相对于现有的平面晶体管，所述FinFET器件在沟道控制以及降低浅沟道效应等方面具有更加优越的性能；平面栅极结构设置于所述沟道上方，而在FinFET中所述栅极环绕所述鳍片设置，因此能从三个面来控制静电，在静电控制方面的性能也更突出。其中，在FinFET器件中需要进行沟道停止离子注入，以控制鳍片底部的的源漏由于部分耗尽造成的穿通，由于横向扩散沟道离子注入的方法中从底部向上扩散很少，因此得到器件的性能更加优越。此外，沟道停止离子注入过程中损失的控制成为主要的问题，其中NMOS穿通比PMOS要严重，这主要是由于NMOS穿通是用B或BF2，而PMOS是用AS；B离子是比较容易损失(LOSS)的。因此在NMOS器件中通常进行很大剂量的沟道停止离子注入，在后续的退火步骤中，NMOS中的横向扩散沟道离子会扩散至PMOS器件中，致使PMOS变为N型区域，引起的器件性能的失配。因此需要对目前所述半导体器件的制备方法进行改进，以消除所述问题，提供半导体器件的性能和良率。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所r>要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术为了克服目前存在问题，提供了一种半导体器件的制备方法，包括：步骤S1：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域，在所述NMOS区域和所述PMOS区域上形成有被隔离材料层部分覆盖的若干鳍片；步骤S2：对所述NMOS区域和所述PMOS区域上的所述隔离材料层分别进行不同类型的沟道停止离子注入，以在被所述隔离材料层覆盖的所述鳍片中形成不同掺杂类型的沟道穿通停止层；步骤S3：回蚀刻所述隔离材料层至所述沟道穿通停止层底端或以下，以形成目标高度的鳍片同时去除所述隔离材料层中注入的离子；步骤S4：在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成扩散阻挡层，以完全覆盖所述隔离材料层和所述沟道穿通停止层；步骤S5：执行退火步骤。可选地，在所述步骤S2中，选用横向扩散离子注入的方法进行所述沟道停止离子注入，以形成所述沟道穿通停止层。可选地，在所述步骤S2中，在所述NMOS区域上的所述隔离材料层中注入N型离子，以形成N型沟道穿通停止层；在所述PMOS区域上的所述隔离材料层中注入P型离子，以形成P型沟道穿通停止层。可选地，所述步骤S4包括：步骤S41：在所述隔离材料层上和所述目标高度的鳍上形成扩散阻挡材料层，以覆盖所述隔离材料层和所述鳍片；步骤S42：在所述扩散阻挡材料层上形成保护层，以覆盖所述扩散阻挡材料层；步骤S43：回蚀刻所述保护层至所述沟道穿通停止层顶端或以上，以露出部分所述扩散阻挡材料层；步骤S44：去除露出的所述扩散阻挡材料层，以露出所述鳍片；步骤S45：去除剩余的所述保护层，以在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成所述扩散阻挡层。可选地，所述步骤S1包括：步骤S11：提供半导体衬底并在所述半导体衬底上形成硬掩膜层；步骤S12：图案化所述硬掩膜层以及所述半导体衬底，以在所述NMOS区域和所述PMOS区域上形成所述鳍片；步骤S13：在所述鳍片的表面形成衬垫氧化物层。可选地，所述步骤S1还包括：步骤S14：沉积隔离材料层，以覆盖所述鳍片；步骤S16：回蚀刻所述隔离材料层，以露出部分所述鳍片并覆盖所述鳍片底部。可选地，在所述步骤S2之后还进一步包括去除所述鳍片上的所述硬掩膜层的步骤。可选地，所述扩散阻挡层选用氮化物。本专利技术还提供了一种基于上述的方法制备得到的半导体器件。本专利技术还提供了一种电子装置，包括上述的半导体器件。本专利技术为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种半导体器件的制备方法，在所述方法中在形成鳍片之后沉积隔离材料层并回蚀刻，以形成第一高度，然后对所述NMOS区域和所述PMOS区域上的所述隔离材料层分别进行不同类型的沟道停止离子注入，以在被所述隔离材料层覆盖的所述鳍片中形成不同掺杂类型的沟道穿通停止层；然后回蚀刻所述隔离材料层至所述沟道穿通停止层底端或以下，以形成目标高度的鳍片，并且还可以去除所述隔离材料层中注入的离子；接着在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成扩散阻挡层，以完全覆盖所述隔离材料层以及所述沟道穿通停止层，其中，所述扩散阻挡层可以防止退火步骤中所述NMOS区域注入的离子进入所述PMOS区域造成器件性能失配，通过所述方法的改进可以进一步提高器件的良率和性能。附图说明本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的装置及原理。在附图中，图1为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图2为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图3为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图4为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图5为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图6为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图7为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图8为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图9为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图10为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图11为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备过程示意图；图12为本专利技术一具体地实施中所述半导体器件的制备的工艺流程图。具体实施方式在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。应当理解的是，本专利技术能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本专利技术的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制备方法，包括：步骤S1：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域，在所述NMOS区域和所述PMOS区域上形成有被隔离材料层部分覆盖的若干鳍片；步骤S2：对所述NMOS区域和所述PMOS区域上的所述隔离材料层分别进行不同类型的沟道停止离子注入，以在被所述隔离材料层覆盖的所述鳍片中形成不同掺杂类型的沟道穿通停止层；步骤S3：回蚀刻所述隔离材料层至所述沟道穿通停止层底端或以下，以形成目标高度的鳍片同时去除所述隔离材料层中注入的离子；步骤S4：在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成扩散阻挡层，以完全覆盖所述隔离材料层和所述沟道穿通停止层；步骤S5：执行退火步骤。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，包括：步骤S1：提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和PMOS区域，在所述NMOS区域和所述PMOS区域上形成有被隔离材料层部分覆盖的若干鳍片；步骤S2：对所述NMOS区域和所述PMOS区域上的所述隔离材料层分别进行不同类型的沟道停止离子注入，以在被所述隔离材料层覆盖的所述鳍片中形成不同掺杂类型的沟道穿通停止层；步骤S3：回蚀刻所述隔离材料层至所述沟道穿通停止层底端或以下，以形成目标高度的鳍片同时去除所述隔离材料层中注入的离子；步骤S4：在所述隔离材料层表面以及所述鳍片底部的侧壁上形成扩散阻挡层，以完全覆盖所述隔离材料层和所述沟道穿通停止层；步骤S5：执行退火步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，选用横向扩散离子注入的方法进行所述沟道停止离子注入，以形成所述沟道穿通停止层。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在所述NMOS区域上的所述隔离材料层中注入N型离子，以形成N型沟道穿通停止层；在所述PMOS区域上的所述隔离材料层中注入P型离子，以形成P型沟道穿通停止层。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4包括：步骤S41：在所述隔离材料层上和所述目标高度的鳍上形成扩散阻挡材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31