半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本申请公开了一种半导体装置的制造方法，涉及半导体技术领域。所述方法包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：衬底；在所述衬底上用于MOS器件的鳍片；在所述衬底上位于所述鳍片周围的隔离区，所述隔离区的上表面低于所述鳍片的上表面；在所述隔离区和所述鳍片上的层间电介质层，所述层间电介质层具有露出所述鳍片的一部分的沟槽；在所述鳍片的露出部分的上表面和侧面上的栅极电介质层，以及在所述栅极电介质层上的功函数金属层；以及对所述功函数金属层进行离子注入，以增大所述MOS器件的阈值电压。本申请可以提高MOS器件的可靠性。

Manufacturing Method of Semiconductor Device

The present application discloses a manufacturing method of a semiconductor device, which relates to the field of semiconductor technology. The method includes: providing a substrate structure comprising: a substrate; a fin for a MOS device on the substrate; an isolation area located around the fin on the substrate, the upper surface of the isolation area lower than the upper surface of the fin; and an interlayer dielectric layer on the isolation area and the fin, which has an interlayer dielectric layer exposing the fin. A part of the groove; a grid dielectric layer on the upper surface and side of the exposed part of the fin, and a work function metal layer on the grid dielectric layer; and ion implantation of the work function metal layer to increase the threshold voltage of the MOS device. This application can improve the reliability of MOS devices.

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法
本申请涉及半导体
，尤其涉及一种半导体装置的制造方法。
技术介绍
随着金属氧化物半导体场效应晶体管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)关键尺寸的缩小，逐渐采用栅控能力更好的鳍式场效应晶体管(FinFieldEffectTransistor，FinFET)来替代平面器件。然而，本申请的专利技术人发现：FinFET在工作时，电场线集中分布在栅极与源极以及栅极与漏极交叠的区域，在鳍片的顶部的电场线的密度尤其大，这使得该区域的电场强度比较大，热载流子效应严重，从而使得FinFET的可靠性比平面器件的可靠性差。对于平面器件来说，可以通过漏轻掺杂(LDD)工艺来减小栅极与源极以及栅极与漏极交叠的区域的电场强度，从而改善热载流子效应。然而，对于FinFET来说，这种方式不足以使得栅极与源极以及栅极与漏极交叠的区域的电场强度减小到期望的程度，因此FinFET的可靠性有待进一步提高。
技术实现思路
本申请的一个目的在于提高MOS器件的可靠性。根据本申请的一方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：衬底，在所述衬底上用于MOS器件的鳍片，在所述衬底上位于所述鳍片周围的隔离区，所述隔离区的上表面低于所述鳍片的上表面，在所述隔离区和所述鳍片上的层间电介质层，所述层间电介质层具有露出所述鳍片的一部分的沟槽，在所述鳍片的露出部分的上表面和侧面上的栅极电介质层，以及在所述栅极电介质层上的功函数金属层；以及对所述功函数金属层进行离子注入，以增大所述MOS器件的阈值电压。

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：衬底，在所述衬底上用于MOS器件的鳍片，在所述衬底上位于所述鳍片周围的隔离区，所述隔离区的上表面低于所述鳍片的上表面，在所述隔离区和所述鳍片上的层间电介质层，所述层间电介质层具有露出所述鳍片的一部分的沟槽，在所述鳍片的露出部分的上表面和侧面上的栅极电介质层，以及在所述栅极电介质层上的功函数金属层；以及对所述功函数金属层进行离子注入，以增大所述MOS器件的阈值电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述露出部分的上表面上的功函数金属层进行所述离子注入。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述露出部分靠近所述层间电介质层的区域的上表面上的功函数金属层进行所述离子注入。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述层间电介质层为掩模进行所述离子注入。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子注入的注入能量小于5KeV。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子注入的注入方向与所述层间电介质层的法线之间的角度为0-20度。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述离子注入的注入方向与所述鳍片的侧面平行。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MOS器件为PMOS器件。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述离子注入注入的杂质包括下列中的一种或多种：Al、Ga。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述功函数金属层包括下列中的一种或多种：TiN、TaC、MoN。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MOS器件为NMOS器件。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述离子注入注入的杂质包括下列中的一种或多种：N、F、C、As、La。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述功函数金属层包括下列中的一种或多种：TiAl、TaC、Al。14.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：衬底，在所述衬底上的用于PMOS器件的第一鳍片和用于NMOS器件的第二鳍片，在所述衬底上位于所述第一鳍片和所述第二鳍片周围的隔离区，所述隔离区的上表面低于所述第一鳍片和所述第二鳍片的上表面，在所述隔离区、所述第一鳍片和所述第二鳍片上的层间电介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，潘梓诚，洪中山，
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