[发明专利]一种半导体器件及其制造方法和电子装置

说明书

本发明提供一种半导体器件及其制造方法和电子装置，涉及半导体技术领域。该方法包括：以暴露位于第二阱区上方的第一伪栅极结构的部分的图案化的掩膜层为掩膜，对暴露的第一伪栅极材料层进行第一导电类型杂质的离子注入；去除第二伪栅极材料层和部分第一伪栅极材料层；去除第二伪栅极介电层以及部分第一伪栅极介电层，以形成分别位于I/O器件区和核心器件区的第一栅极沟槽和第二栅极沟槽，剩余的第一伪栅极介电层为台阶型；在第一栅极沟槽和第二栅极沟槽中形成金属栅极结构。本发明的方法，在FinFET器件的I/O器件区形成台阶型伪栅极介电层，增强了器件的击穿电压，提高器件的整体性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制造方法和电子装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，横向双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(LDMOS)器件由于其具有良好的短沟道特性而被广泛的应用于功率集成电路。LDMOS器件非常适合应用于RF(射频)基站和功率MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)转换。在RF技术的应用中，由于LDMOS具有高功率性能、高增益、优良的线性度(linearity)以及低制造成本，LDMOS器件主要应用在基站电路中。在功率MOSFET的应用中，例如在DC-CD转换器中，LDMOS器件具有优秀的转换性能，与其他的功率转换设备相比LDMOS器件能够降低转换损耗。因此，LDMOS技术为新一代基站放大器带来较高的功率峰均比、更高增益与线性度，同时为多媒体服务带来更高的数据传输率。

由于LDMOS器件通常用于功率电路，例如RF技术和功率MOSFETs器件中，功率电路需要获得高压功率放大和较大的输出功率，因此LDMOS器件必须能承受较高的电压。随着LDMOS的广泛应用功率集成电路，对LDMOS的器件性能要求也越来越高，要求较高的LDMOS器件的击穿电压，还可能要求增加阈值漂移和良好的性能，总之，对具有更高的击穿电压的LDMOS器件的需求越来越迫切。现有的LDMOS器件很难满足具有较高击穿电压的要求。

随着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片结构场效应晶体管(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中的栅极环绕鳍片结构(鳍形沟道)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。

在FinFET的制作工艺中，LDMOS器件通常由平面器件转变成为鳍片结构结构器件，LDMOS平面工艺在转变为FinFET工艺之后，LDMOS器件的击穿电压将降低。对于LDMOS尤其是LDNMOS器件，栅氧击穿是限制器件总的击穿电压(BVDs)的重要因素之一。

因此，在FinFET工艺中如何提高LDMOS器件的击穿电压，以进一步提高器件性能是急需解决的问题。

发明内容

在发明内容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。本发明的发明内容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，本发明实施例一中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，所述半导体衬底包括I/O器件区和核心器件区，在所述I/O器件区内的所述半导体衬底中形成具有第一导电类型的第一阱区，以及具有第二导电类型的第二阱区；

在所述半导体衬底上形成分别位于所述I/O器件区和所述核心器件区内的第一鳍片结构和第二鳍片结构，其中，所述第一鳍片结构部分位于所述第一阱区上，部分位于所述第二阱区上；

在所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构外侧的半导体衬底上形成隔离结构，所述隔离结构的顶面低于所述第一鳍片结构和所述第二鳍片结构的顶面；