一种半导体器件及其制备方法、电子装置制造方法及图纸

技术编号:15748903 阅读:68 留言:0更新日期:2017-07-03 09:30
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核心区和输入输出区,其中,在所述核心区和所述输入输出区上均形成有若干鳍片和覆盖所述鳍片底部的隔离材料层,以使所述鳍片具有目标高度,在鳍片上还形成有环绕所述鳍片的虚拟栅极介电层和虚拟栅极;步骤S2:执行LDD离子注入步骤,以形成LDD区域;步骤S3:去除所述核心区中的所述虚拟栅极和虚拟栅极介电层,以露出目标高度的所述鳍片;步骤S4:对所述核心区中露出的所述鳍片进行氧化,以在鳍片的表面形成氧化物;步骤S5:去除所述核心区中所述鳍片表面的所述氧化物,以减小所述鳍片的宽度。所述方法可以进一步提高器件的性能和良率。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件及其制备方法、电子装置
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,FinFET器件通常包括核心区和输入输出区,其中在器件制备过程中由于核心区和输入输出区需要形成不同的结构,其中,由于离子注入引起的损害,使LDD接触电阻具有更大的电阻值,成为影响增强FinFET性能的主要因素,为了降低LDD注入的接触电阻可以通过增加鳍片宽度的方法来释放LDD离子注入损坏,但是更大的鳍片宽度会恶化短沟道效应,因此鳍片宽度很难同时满足上述两种需求。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

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核心区和输入输出区,其中,在所述核心区和所述输入输出区上均形成有若干鳍片和覆盖所述鳍片底部的隔离材料层,以使所述鳍片具有目标高度,在所述鳍片上还形成有环绕所述鳍片的虚拟栅极介电层和虚拟栅极;步骤S2:执行LDD离子注入步骤,以形成LDD区域;步骤S3:去除所述核心区中的所述虚拟栅极和虚拟栅极介电层,以露出目标高度的所述鳍片;步骤S4:对所述核心区中露出的所述鳍片进行氧化,以在所述鳍片的表面形成氧化物;步骤S5:去除所述核心区中所述鳍片表面的所述氧化物,以减小所述鳍片的宽度。可选地,在所述步骤S5之后还进一步包括:步骤S6:去除所述输入输出区中的所述虚拟栅极;步骤S7:在所述核心区的所述鳍片上以及所述输入输出区上的所述虚拟栅极介电层上形成高K介电层和覆盖层,以形成金属栅极。可选地,所述步骤S1包括:步骤S11:在所述核心区和所述输入输出区上形成若干鳍片;步骤S12:在所述鳍片上形成衬垫氧化物层。可选地,所述步骤S1还包括:步骤S13:沉积隔离材料层,以覆盖所述鳍片;步骤S14:回蚀刻所述隔离材料层,以露出部分所述鳍片至目标高度。可选地,在所述步骤S1中选用原位水蒸气氧化的方法在所述鳍片的表面形成所述虚拟栅极介电层。可选地,在所述步骤S1中,在形成所述虚拟栅极介电层之前还进一步包括对所述鳍片执行阈值电压离子注入的步骤。可选地,所述步骤S2包括:步骤S21:在所述虚拟栅极的侧壁上形成间隙壁并执行LDD离子注入;步骤S22:在所述虚拟栅极的两侧外延生长半导体材料层,以形成抬升源漏;步骤S23:在所隔离材料层、所述抬升源漏以及所述间隙壁上形成接触孔蚀刻停止层。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问题,提供了一种半导体器件的制备方法,所述方法在首先在核心区和输入输出区上的鳍片上形成虚拟栅极介电层和虚拟栅极,然后进行LDD离子注入,以形成LDD扩展区,接着去除核心区的所述虚拟栅极和虚拟栅极介电层,以露出所述鳍片,然后对所述鳍片进行氧化物并剥离所述氧化物,以减小所述核心区中沟道区的所述鳍片宽度,在所述方法中在LDD离子注入过程中所述鳍片具有较大的宽度,并且在LDD之后减小所述鳍片的宽度,能够满足减小LDD离子注入接触电阻同时还能保证器件具有良好的短沟道效应,以进一步提高器件的性能和良率。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过程示意图;图13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14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,在不脱离本专利技术教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下面”和“在...下”本文档来自技高网...
一种半导体器件及其制备方法、电子装置

【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核心区和输入输出区,其中,在所述核心区和所述输入输出区上均形成有若干鳍片和覆盖所述鳍片底部的隔离材料层,以使所述鳍片具有目标高度,在所述鳍片上还形成有环绕所述鳍片的虚拟栅极介电层和虚拟栅极;步骤S2:执行LDD离子注入步骤,以形成LDD区域;步骤S3:去除所述核心区中的所述虚拟栅极和虚拟栅极介电层,以露出目标高度的所述鳍片;步骤S4:对所述核心区中露出的所述鳍片进行氧化,以在所述鳍片的表面形成氧化物;步骤S5:去除所述核心区中所述鳍片表面的所述氧化物,以减小所述鳍片的宽度。

【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核心区和输入输出区,其中,在所述核心区和所述输入输出区上均形成有若干鳍片和覆盖所述鳍片底部的隔离材料层,以使所述鳍片具有目标高度,在所述鳍片上还形成有环绕所述鳍片的虚拟栅极介电层和虚拟栅极;步骤S2:执行LDD离子注入步骤,以形成LDD区域;步骤S3:去除所述核心区中的所述虚拟栅极和虚拟栅极介电层,以露出目标高度的所述鳍片;步骤S4:对所述核心区中露出的所述鳍片进行氧化,以在所述鳍片的表面形成氧化物;步骤S5:去除所述核心区中所述鳍片表面的所述氧化物,以减小所述鳍片的宽度。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤S5之后还进一步包括:步骤S6:去除所述输入输出区中的所述虚拟栅极;步骤S7:在所述核心区的所述鳍片上以及所述输入输出区上的所述虚拟栅极介电层上形成高K介电层和覆盖层,以形成金属栅极。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1包括:步骤S11:在所述核心区和所述输入...

【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

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