[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；对所述衬底进行N型掺杂以在所述衬底中形成N阱；对所述衬底进行刻蚀以形成位于所述N阱上的第一组鳍片以及位于与所述N阱邻接的衬底上的第二组鳍片；在各个鳍片之间形成隔离区以至少部分填充各个鳍片之间的空间；对所述第二组鳍片下的衬底进行P型掺杂，以形成与所述N阱邻接的P阱。本发明将形成N阱和P阱的时机分开，在鳍片形成之前进行N型掺杂形成N阱，在鳍片形成之后进行P型掺杂形成P阱，一方面，避免了P阱中掺杂的离子在形成隔离区时扩散到隔离区中导致的离子的损失；另一方面，也避免了N型掺杂对鳍片的损伤。

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)成为一个至关重要的问题。鳍式场效应晶体管(Fin Field Effect Transistor，FinFET)具有良好的栅控能力，能够有效地抑制短沟道效应。并且，FinFET降低了器件的随机掺杂波动(Random Dopant Fluctuation，RDF)，提高了器件的稳定性。因此，在小尺寸的半导体元件设计中通常采用FinFET器件。

在FinFET器件的制造工艺中，通常情况下，进行阱注入(包括N阱注入和P阱注入)的时机可以是以下三种情况之一：在鳍片形成之前、或者在对浅沟槽隔离(STI)区进行平坦化之后、或者在鳍片形成之后。

如果在鳍片形成之前进行N阱注入和P阱注入，由于之后会采用流体化学气相沉积(FCVD)在鳍片之间的间隙中填充氧化物，阱注入的离子尤其是P阱注入的离子会很容易扩散到氧化物中，从而造成阱注入的离子的损失。

如果在STI区进行平坦化之后进行N阱注入和P阱注入，由于STI区上具有硬掩模，因此，进行阱注入需要很高的离子能量。

如果在鳍片形成之后进行N阱注入和P阱注入，可能会造成对鳍片的损伤，尤其对于N阱注入来说，注入的离子能量比较高，对鳍片的损伤会更严重。

发明内容

本公开的一个实施例的目的在于：至少解决或减轻上述问题中的一个。

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；对所述衬底进行N型掺杂以在所述衬底中形成N阱；对所述衬底进行刻蚀以形成位于所述N阱上的第一组鳍片以及位于与所述N阱邻接的衬底上的第二组鳍片；在各个鳍片之间形成隔离区以至少部分填充各个鳍片之间的空间；对所述第二组鳍片下的衬底进行P型掺杂，以形成与所述N阱邻接的P阱。

在一个实施方式中，所述对所述衬底进行刻蚀以形成位于所述N阱上的第一组鳍片以及位于与所述N阱邻接的衬底上的第二组鳍片包括：在所述衬底上形成图案化的硬掩模；以所述图案化的硬掩模为掩模对所述衬底进行刻蚀，从而形成位于所述N阱上的第一组鳍片以及位于与所述N阱邻接的衬底上的第二组鳍片。

在一个实施方式中，所述在各个鳍片之间形成隔离区以至少部分填充各个鳍片之间的空间包括：沉积隔离材料以填充各个鳍片之间的空间并覆盖各个鳍片和鳍片上的硬掩模；对所述隔离材料进行平坦化，以使隔离材料的顶表面与所述硬掩模的顶表面基本齐平，从而在各个鳍片之间形成隔离区。

在一个实施方式中，对所述隔离材料进行平坦化之后，还包括：对所述隔离材料进行回刻蚀，以至少露出各个鳍片上的硬掩模；去除各个鳍片上的硬掩模，从而在各个鳍片之间形成隔离区。

在一个实施方式中，还包括：在形成P阱之后，去除所述隔离区的一部分以露出各个鳍片的至少一部分。

在一个实施方式中，通过离子注入的方式进行所述N型掺杂和所述P型掺杂。