一種制作半導(dǎo)體器件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體地，本發(fā)明涉及一種制作FinTFET半導(dǎo)體器件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路性能的提高主要是通過不斷縮小集成電路器件的尺寸以提高它的速度來實現(xiàn)的。目前，由于在追求高器件密度、高性能和低成本中半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)進步到納米技術(shù)工藝節(jié)點，半導(dǎo)體器件的制備收到各種物理極限的限制。
[0003]隨著CMOS器件的不斷縮小來自制造和設(shè)計方面的挑戰(zhàn)促使三維設(shè)計如鰭片場效應(yīng)晶體管(FinFET)的發(fā)展。相對于現(xiàn)有的平面晶體管，所述FinFET器件在溝道控制以及降低淺溝道效應(yīng)(SCE)等方面具有更加優(yōu)越的性能，F(xiàn)inFET器件能有效抑制短溝道效應(yīng)并且具有較高的載流子遷移率，其中由于較低的溝道摻雜使得FinFET器件的載流子遷移率高；平面柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述溝道上方，而在FinFET中所述柵極環(huán)繞所述鰭片設(shè)置，因此能從三個面來控制靜電，在靜電控制方面的性能也更突出。但是由于器件尺寸的縮小，引起鰭片場效應(yīng)晶體管(FinFET)具有較高的溝道摻雜，較高的溝道摻雜將降低載流子的遷移率和損傷鰭片(Fin)，因此，鰭片場效應(yīng)晶體管需要低溝道摻雜。
[0004]其中，在鰭片場效應(yīng)晶體管實施注入工藝時，講隔離(well isolat1n)和溝道停止注入(channel stop implant)是提高載流子遷移率和減少鰭片損傷的重要影響因素。目前實施鰭片阱隔離和溝道停止注入有兩種方法，一種方法是在形成鰭片之前實施阱隔離和溝道停止注入；另一種方法是形成鰭片之后實施阱隔離和溝道停止注入。但是，上述兩種方法都會引起鰭片的損傷和降低載流子的遷移率。如何執(zhí)行阱隔離和溝道停止注入，是否縮小鰭片尺寸以及采用哪種方式來縮小鰭片的尺寸，是目前需要解決的問題。
[0005]因此，需要一種新的制作FinTFET半導(dǎo)體器件的方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在
【發(fā)明內(nèi)容】
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在【具體實施方式】部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。
[0007]為了有效解決上述問題，本發(fā)明提出了一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成硬掩膜層；圖案化所述硬掩膜層和所述半導(dǎo)體襯底，以形成第一鰭片結(jié)構(gòu)；執(zhí)行第一氧化工藝氧化露出的所述第一鰭片結(jié)構(gòu)，以在所述第一鰭片結(jié)構(gòu)的兩側(cè)形成氧化層；去除所述氧化層，以形成第二鰭片結(jié)構(gòu)；對未被所述硬掩膜層遮蓋的區(qū)域執(zhí)行阱注入工藝；在所述半導(dǎo)體襯底上形成隔離材料層以及填充所述第二鰭片結(jié)構(gòu)之間的凹槽；回刻蝕去除部分的所述隔離材料層；對所述隔離材料層執(zhí)行溝道停止注入工藝。
[0008]優(yōu)選地，還包括在形成所述第二鰭片結(jié)構(gòu)之后執(zhí)行第二氧化工藝的步驟。
[0009]優(yōu)選地，所述第二氧化工藝用于修復(fù)所述第二鰭片結(jié)構(gòu)和使所述第二鰭片結(jié)構(gòu)的表面變光滑。
[0010]優(yōu)選地，還包括在執(zhí)行所述阱注入工藝之后執(zhí)行第一退火工藝的步驟。
[0011]優(yōu)選地，還包括在執(zhí)行所述溝道停止注入工藝之后執(zhí)行第二退火工藝的步驟。
[0012]優(yōu)選地，所述第二鰭片結(jié)構(gòu)的寬度小于所述第一鰭片結(jié)構(gòu)的寬度。
[0013]優(yōu)選地，所述隔離材料層的材料為氧化物。
[0014]本發(fā)明提出了一種新的阱隔離和溝道停止注入的方法，根據(jù)本發(fā)明的制作方法，在實施阱隔離和溝道停止注入時位于鰭片頂部的硬掩膜層阻止該注入，摻雜劑將不會注入到鰭片中，這樣將減少對鰭片的損傷和減少摻雜劑注入到鰭片中。同時，該方法還能提高載流子的遷移率和較薄的鰭片結(jié)構(gòu)有助于下一代小尺寸的FinFET半導(dǎo)體器件的制作。
【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
[0016]圖1A-1L為根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制作FinFET半導(dǎo)體器件的相關(guān)步驟所獲得的器件的剖視圖；
[0017]圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施方式制作FinFET半導(dǎo)體器件的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0018]在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進行描述。
[0019]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細的描述，以說明本發(fā)明所述改善薄膜沉積時顆粒缺陷的方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細節(jié)。本發(fā)明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發(fā)明還可以具有其他實施方式。
[0020]應(yīng)予以注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施例，而非意圖限制根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式。此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0021]現(xiàn)在，將參照附圖更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例。然而，這些示例性實施例可以多種不同的形式來實施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實施例。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實施例是為了使得本發(fā)明的公開徹底且完整，并且將這些示例性實施例的構(gòu)思充分傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚起見，夸大了層和區(qū)域的厚度，并且使用相同的附圖標記表示相同的元件，因而將省略對它們的描述。
[0022]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種新型的制作FinFET半導(dǎo)體器件。下面結(jié)合附圖1A-1L和圖2對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0023]參照圖1A，首先提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底可以是以下所提到的材料中的至少一種:硅、SiGe等，在該半導(dǎo)體襯底中還可以形成其他有源器件。在本發(fā)明中優(yōu)選硅襯底。所述半導(dǎo)體襯底100包括NFET (N型場效應(yīng)晶體管)區(qū)域和PFET (P型場效應(yīng)晶體管)區(qū)域。
[0024]在半導(dǎo)體襯底100上形成硬掩膜層，硬掩膜層包括墊氧化層和墊氮化物層，墊氧化層的材料優(yōu)選氧化硅，氮化物層的材料優(yōu)選氮化硅，可以采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)，如低溫化學(xué)氣相沉積(LTCVD)、低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)、快熱化學(xué)氣相沉積(LTCVD)、等離子體化學(xué)氣相沉積(PECVD)，也可使用例如濺鍍及物理氣相沉積(PVD)等形成墊氧化層和墊氮化物層。
[0025]依次刻蝕所述墊氮化物層102、墊氧化層101和部分的半導(dǎo)體襯底以在NFET區(qū)域和PFET區(qū)域中形成鰭片結(jié)構(gòu)103、位于鰭片結(jié)構(gòu)103之間的溝槽104以及位于鰭片結(jié)構(gòu)103上的墊氧化層101和墊氮化物層102，所述鰭片結(jié)構(gòu)103的形成方法為:首先在襯底上形成半導(dǎo)體材料層，所述半導(dǎo)體材料層可以S1、SiGe、Ge或者II1-V材料，在半導(dǎo)體材料層上依次墊氧化層和墊氮化物層，然后在所述半導(dǎo)體材料層上形成圖案化的掩膜層，例如光刻膠掩膜層，所述光刻膠掩膜層定義了所述鰭片結(jié)構(gòu)的寬度、長度以及位置等，然后以所述光刻膠掩膜層為掩膜蝕刻所述墊氮化物層、墊氧化層和半導(dǎo)體材料層，以形成鰭片結(jié)構(gòu)103，然后去除所述光刻膠掩膜層，去除所述光刻膠掩膜層的方法可以為氧化灰化法。需要注