[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

本发明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、在所述衬底上的半导体鳍片、以及在所述半导体鳍片两侧的隔离区，其中，所述半导体鳍片的顶表面与所述隔离区的顶表面基本齐平；执行沟道停止离子注入，以在所述半导体鳍片和所述隔离区中形成杂质区；对所述隔离区进行回刻，以露出所述半导体鳍片的一部分；执行退火工艺，以激活所述杂质区中的杂质。本发明中，由于在对隔离区进行回刻后才进行退火，从而可以使得一部分杂质扩散到隔离区和半导体鳍片的外部，从而减少了扩散到沟道中的杂质，改善了器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体装置的制造方法。

背景技术

随着金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor，MOSFET)关键尺寸的缩小，短沟道效应(Short Channel Effect，SCE)成为影响器件性能一个至关重要的因素。鳍式场效应晶体管(Fin Field EffectTransistor，FinFET)具有良好的栅控能力，能够有效地抑制短沟道效应。因此，在更小尺寸的半导体元件设计中通常采用FinFET器件。

但是，随着器件尺寸的减小，更容易出现穿通效应(punch through effect)。为了抑制穿通效应，可以在鳍片的底部进行沟道停止离子注入(channel stop IMP)。然而，发明人发现，在进行沟道停止离子注入后的退火工艺后，通过沟道停止离子注入掺入的杂质很容易扩散到上面的沟道中，从而影响器件的性能。

发明内容

本公开的一个目的在于减少扩散到沟道中的通过沟道停止离子注入所掺入的杂质。

根据本公开的一个实施例，提供了一种半导体装置的制造方法，包括：提供衬底结构，所述衬底结构包括：衬底、在所述衬底上的半导体鳍片、以及在所述半导体鳍片两侧的隔离区，其中，所述半导体鳍片的顶表面与所述隔离区的顶表面基本齐平；执行沟道停止离子注入，以在所述半导体鳍片和所述隔离区中形成杂质区；对所述隔离区进行回刻，以露出所述半导体鳍片的一部分；执行退火工艺，以激活所述杂质区中的杂质。

在一个实施例中，所述提供衬底结构的步骤包括：提供初始衬底；在所述初始衬底上形成图案化的硬掩模；以所述硬掩模为掩膜对所述初始衬底进行刻蚀，从而形成所述衬底、所述半导体鳍片和在所述半导体鳍片两侧的凹陷；沉积隔离材料以填充所述凹陷并覆盖所述硬掩模；对所述隔离材料进行平坦化，以使得剩余的隔离材料的顶表面与所述硬掩模的顶表面基本齐平；对剩余的隔离材料进行回刻蚀，以露出所述硬掩膜；去除所述硬掩模，从而形成所述衬底结构。

在一个实施例中，在沉积隔离材料之前，还包括：在所述衬底和所述半导体鳍片的表面形成衬垫层。

在一个实施例中，所述对所述隔离区进行回刻包括：去除所述隔离区的一部分；去除露出的衬垫层，以露出所述半导体鳍片的一部分。

在一个实施例中，对所述隔离区进行回刻后剩余的隔离区的上表面高于所述杂质区的上表面。

在一个实施例中，在执行沟道停止离子注入之前，还包括：在所述衬底结构上沉积硅的氧化物层。

在一个实施例中，所述衬底结构包括在所述衬底上的多个半导体鳍片。

在一个实施例中，所述执行沟道停止离子注入包括：对所述半导体鳍片和所述隔离区进行P型离子注入。

在一个实施例中，所述P型离子注入所注入的离子包括硼离子或二氟化硼离子。

在一个实施例中，所述执行沟道停止离子注入包括：对所述半导体鳍片和所述隔离区进行N型离子注入。

在一个实施例中，所述N型离子注入所注入的离子包括砷离子或磷离子。