止區(qū)(channel stop reg1n) 111。尤其是，III族中的元素，例如硼(B)、鎵(Ga)或銦(In),作為雜質(zhì)以大約20至大約40KeV的能量注入到位于溝槽104的隔離材料層110’中。因此，在隔離材料層110’中形成溝道停止區(qū)111。這里，雜質(zhì)濃度可以在大約2.0XlO13至大約4.0X 113原子/cm2的范圍內(nèi)。例如，以大約30KeV的能量注入III族中的元素來形成溝道停止區(qū)111使得雜質(zhì)濃度為大約3.0X 113原子/cm2。相對于半導(dǎo)體襯底100，雜質(zhì)的注入角度基本上約為0°。即，雜質(zhì)沿著基本上與襯底100垂直的方向注入到隔離材料層110’中，從而在隔離材料層110’處形成溝道停止區(qū)，如圖1J所示，去除所述掩膜層113以露出PFET區(qū)域。
[0049]接著，在所述半導(dǎo)體襯底上形成掩膜層114，掩膜層114覆蓋NFET區(qū)域露出PFET區(qū)域，所述掩膜層114可以為光刻膠層，對所述PFET區(qū)域進(jìn)行溝道停止區(qū)注入，通過離子注入工藝在STI區(qū)域中的隔離材料層110’中形成溝道停止區(qū)(channel stop reg1n) 112。尤其是，III族中的元素，例如硼(B)、鎵(Ga)或銦(In)，作為雜質(zhì)以大約20至大約40KeV的能量注入到位于溝槽104的隔離材料層110’中。因此，在隔離材料層110’中形成溝道停止區(qū)111。這里，雜質(zhì)濃度可以在大約2.0 X 113至大約4.0 X 113原子/cm2的范圍內(nèi)。例如，以大約30KeV的能量注入III族中的元素來形成溝道停止區(qū)112使得雜質(zhì)濃度為大約
3.0X 113原子/cm2。相對于半導(dǎo)體襯底100，雜質(zhì)的注入角度基本上約為0°。S卩，雜質(zhì)沿著基本上與襯底100垂直的方向注入到隔離材料層110’中，從而在隔離材料層110’處形成溝道停止區(qū)，如圖1K所示，去除所述掩膜層114以露出NFET區(qū)域。
[0050]作為優(yōu)選，在執(zhí)行NFET區(qū)域溝道停止區(qū)注入和PFET區(qū)域溝道停止區(qū)注入之后，進(jìn)行一退火步驟，該退火步驟使注入摻雜劑從STI區(qū)域擴(kuò)散到需要所述注入摻雜劑的區(qū)域，在本發(fā)明一具體實施例中，以在NFET區(qū)域中的鰭片結(jié)構(gòu)102’中形成溝道停止區(qū)115和在PFET區(qū)域中的鰭片結(jié)構(gòu)102’中形成溝道停止區(qū)116，如圖1L所示，所述退火步驟可以為快速升溫退火工藝，利用900至1050°C的高溫來活化NFET區(qū)域和PFE區(qū)域內(nèi)的摻雜質(zhì)，并同時修補在各離子注入工藝中受損的半導(dǎo)體襯底表面的晶格結(jié)構(gòu)。此外，亦可視產(chǎn)品需求及功能性考量。具體地，可以通過離子注入或者擴(kuò)散的方法來形成所述區(qū)域，作為進(jìn)一步的優(yōu)選，在進(jìn)行離子注入或者擴(kuò)散后還可以進(jìn)一步包括一熱退火的步驟。
[0051]所述退火步驟一般是將所述襯底置于高真空或高純氣體的保護(hù)下，加熱到一定的溫度進(jìn)行快速升溫退火(RTA)工藝，在本發(fā)明所述高純氣體優(yōu)選為氮氣或惰性氣體，所述快速升溫退火工藝步驟的溫度為800至1200°C，優(yōu)選為1050°C，所述熱退火步驟時間為I至300s。作為進(jìn)一步的優(yōu)選，在本發(fā)明中選用的快速熱退火，可以選用以下幾種方式中的一種:脈沖激光快速退火、脈沖電子書快速退火、離子束快速退火、連續(xù)波激光快速退火以及非相干寬帶光源(如鹵燈、電弧燈、石墨加熱)快速退火等，但并非局限于所舉示例。
[0052]需要說明的是，上述執(zhí)行形成溝道停止區(qū)的方法均為示例性的，并不局限于所述方法，本領(lǐng)域其他方法只要能夠?qū)崿F(xiàn)所述目的，均可以應(yīng)用于本發(fā)明，在此不再贅述。
[0053]圖2為本發(fā)明所述半導(dǎo)體器件制備方法流程圖，具體地包括以下步驟:
[0054]步驟201:提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括NFET區(qū)域和PFET區(qū)域，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成墊氧化層和墊氮化物層，刻蝕所述墊氮化物層、墊氧化物層和半導(dǎo)體襯底，以形成第一鰭片結(jié)構(gòu)、位于所述第一鰭片結(jié)構(gòu)上的所述墊氧化層和墊氮化物層以及第一鰭片結(jié)構(gòu)之間的溝槽；
[0055]步驟202:執(zhí)行氧化工藝，以氧化露出的所述半導(dǎo)體襯底和墊氧化物層形成氧化層；
[0056]步驟203:去除所述氧化層，以形成較薄的第二鰭片結(jié)構(gòu)；
[0057]步驟204:執(zhí)行氧化工藝，以使所述第二鰭片結(jié)構(gòu)的表面變光滑；
[0058]步驟205:分別對NFET區(qū)域和PFET區(qū)域執(zhí)行阱注入工藝，執(zhí)行退火工藝；
[0059]步驟206:在所述半導(dǎo)體襯底上形成隔離材料層，執(zhí)行平坦化工藝以露出墊氮化物層；
[0060]步驟207:執(zhí)行回刻蝕工藝，以去除部分的所述隔離材料層露出部分的第二鰭片結(jié)構(gòu)；
[0061]步驟208:分別對NFET區(qū)域和PFET區(qū)域中的隔離材料層執(zhí)行溝道停止注入工藝；
[0062]步驟209:執(zhí)行退火工藝，以在第二鰭片結(jié)構(gòu)中形成溝道停止區(qū)。
[0063]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。
[0064]本發(fā)明已經(jīng)通過上述實施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【主權(quán)項】
1.一種制作半導(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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，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。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔離材料層的材料為氧化物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制作半導(dǎo)體器件的方法，根據(jù)本發(fā)明的制作方法提出了一種新的阱隔離和溝道停止注入的方法，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以及較薄的鰭片結(jié)構(gòu)有助于下一代小尺寸的FinFET半導(dǎo)體器件的制作。
【IPC分類】H01L21/265, H01L21/336
【公開號】CN104916539
【申請?zhí)枴緾N201410090726
【發(fā)明人】庫爾班·阿吾提, 李勇
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年3月12日