一种半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成覆盖所述鳍片的伪栅极材料层；对所述伪栅极材料层执行离子注入；对经离子注入的所述伪栅极材料层执行回流工艺，以使其顶部平坦；图案化所述伪栅极材料层，以形成横跨所述鳍片的伪栅极。本发明专利技术提供的半导体器件的制造方法，所形成的伪栅极材料层的顶部平坦，从而提高了半导体器件的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的制造方法
本专利技术涉及半导体
，具体而言涉及一种半导体器件的制造方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断发展，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，由于在追求高器件密度、高性能和低成本中半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。随着CMOS器件尺寸的不断缩小，来自制造和设计方面的挑战促使了三维设计如鳍式场效应晶体管(FinFET)的发展。相对于现有的平面晶体管，FinFET是用于20nm及以下工艺节点的先进半导体器件，其可以有效控制器件按比例缩小所导致的难以克服的短沟道效应，还可以有效提高在衬底上形成的晶体管阵列的密度，同时，FinFET中的栅极环绕鳍片设置，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。当器件的特征尺寸进一步下降时，鳍式场效应晶体管中通常采用后栅工艺制备金属栅极，以满足对器件性能的需求。然而，后栅工艺中，伪栅极制造过程的均匀性还不能满足需求。因此，为了解决上述问题，有必要提出一种新的半导体器件的制造方法。
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。针对现有技术的不足，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成覆盖所述鳍片的伪栅极材料层；对所述伪栅极材料层执行离子注入；对经离子注入的所述伪栅极材料层执行回流工艺，以使其顶部平坦；图案化所述伪栅极材料层，以形成横跨所述鳍片的伪栅极。示例性地，所述离子注入包括Si离子注入。示例性地，在形成所述伪栅极材料层的步骤之前，还包括形成覆盖所述鳍片的伪栅极介质层的步骤。示例性地，所述伪栅极材料层的材料包括多晶硅。示例性地，在对经离子注入的所述伪栅极材料层执行回流工艺的步骤之后，图案化所述伪栅极材料层的步骤之前，还包括对所述伪栅极材料层执行平坦化工艺的步骤。示例性地，所述平坦化工艺包括化学机械研磨工艺。示例性地，所述离子注入的工艺参数包括：能量为0.5KeV～50KeV，注入剂量为1E13/cm2～1E16/cm2。示例性地，所述回流工艺的工艺参数包括：压强为0.1Torr～50Torr，温度为450℃～1000℃，H2气体流量为0.1slm～50slm，时间为10秒～60分钟。本专利技术提供的半导体器件的制造方法，所形成的伪栅极材料层的顶部平坦，从而提高了半导体器件的稳定性。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原理。附图中：图1示出了本专利技术一实施例提供的半导体器件的制造方法的工艺流程图。图2A-2G为根据本专利技术一实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的器件的示意性剖面图。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”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本专利技术的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。这里参考作为本专利技术的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述专利技术的实施例。这样，可以预期由于例如制造技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此，本专利技术的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状，而是包括由于例如制造导致的形状偏差。例如，显示为矩形的注入区在其边缘通常具有圆的或弯曲特征和/或注入浓度梯度，而不是从注入区到非注入区的二元改变。同样，通过注入形成的埋藏区可导致该埋藏区和注入进行时所经过的表面之间的区中的一些注入。因此，图中显示的区实质上是示意性的，它们的形状并不意图显示器件的区的实际形状且并不意图限定本专利技术的范围。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本专利技术提出的技术方案。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。当器件的特征尺寸进一步下降时，鳍式场效应晶体管中通常采用后栅工艺制备金属栅极，以满足对器件性能的需求。一种利用后栅工艺制备鳍式场效应晶体管的方法包括：首先，提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；接着沉积覆盖所述半导体衬底及所述鳍片的伪栅极材料层，并对所述伪栅极材料层执行平坦化工艺；最后图案化所述伪栅极材料层，以形成横跨所述鳍片的伪栅极。其中，沉积形成的伪栅极材料层表面粗糙，并且形成于鳍片上方的伪栅极材料层的顶部高度高于其它部分伪栅极材料层顶部的高度，从而对器件的均匀性造成不利影响。针对上述问题，本专利技术提供一种半导体器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成覆盖所述鳍片的伪栅极材料层；对所述伪栅极材料层执行离子注入；对经离子注入的所述伪栅极材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成覆盖所述鳍片的伪栅极材料层；对所述伪栅极材料层执行离子注入；对经离子注入的所述伪栅极材料层执行回流工艺，以使其顶部平坦；图案化所述伪栅极材料层，以形成横跨所述鳍片的伪栅极。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍片；形成覆盖所述鳍片的伪栅极材料层；对所述伪栅极材料层执行离子注入；对经离子注入的所述伪栅极材料层执行回流工艺，以使其顶部平坦；图案化所述伪栅极材料层，以形成横跨所述鳍片的伪栅极。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述离子注入包括Si离子注入。3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述伪栅极材料层的步骤之前，还包括形成覆盖所述鳍片的伪栅极介质层的步骤。4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述伪栅极材料层的材料包括多晶硅。5.根据权利要求1所述的制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：何有丰，
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