本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)：

隨著半導(dǎo)體工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到納米技術(shù)工藝節(jié)點(diǎn)以追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本，來自制造和設(shè)計(jì)問題的挑戰(zhàn)已經(jīng)導(dǎo)致了諸如鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FinFET)的三維設(shè)計(jì)的發(fā)展。Fin FET器件通常包括具有高縱橫比的半導(dǎo)體鰭并且在其中形成半導(dǎo)體晶體管器件的溝道和源極/漏極區(qū)。利用溝道和源極/漏極區(qū)的增大的表面面積的優(yōu)勢(shì)沿著鰭結(jié)構(gòu)的側(cè)面并且在鰭結(jié)構(gòu)的側(cè)面上方(例如，包裹)形成柵極，以制造更快、更可靠和更好控制的半導(dǎo)體晶體管器件。在一些器件中，諸如利用硅鍺(SiGe)、磷化硅(SiP)或者碳化硅(SiP)的FinFET的源極/漏極(S/D)部分的應(yīng)變材料可以用于提高載流子遷移率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在襯底上方形成一個(gè)或多個(gè)鰭；在所述一個(gè)或多個(gè)鰭上方形成隔離絕緣層；將與氧反應(yīng)的摻雜劑引入所述隔離絕緣層；對(duì)含有所述摻雜劑的所述隔離絕緣層進(jìn)行退火；以及去除所述第一絕緣層的一部分以暴露所述一個(gè)或多個(gè)鰭的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在襯底上方形成多個(gè)鰭；在所述鰭上方形成隔離絕緣層，其中，所述隔離絕緣層填充相鄰鰭之間的凹槽；將與氧反應(yīng)的摻雜劑引入所述隔離絕緣層；對(duì)含有所述摻雜劑的所述隔離絕緣層執(zhí)行第一退火；平坦化所述隔 離絕緣層；對(duì)所述隔離絕緣層執(zhí)行第二退火；去除所述隔離絕緣層的一部分，以暴露所述鰭的一部分。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：一個(gè)或多個(gè)鰭，設(shè)置襯底上；隔離絕緣層，設(shè)置為鄰近所述一個(gè)或多個(gè)鰭；其中，所述隔離絕緣層包括摻雜有與氧反應(yīng)的材料的氧化硅；柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)鰭的第一區(qū)域上以及所述隔離絕緣層上；以及源極/漏極區(qū)域，設(shè)置在所述一個(gè)或多個(gè)鰭的第二區(qū)域上。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，通過以下詳細(xì)描述可更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制并且僅用于示出的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意地增加或減少。

圖1示出了在半導(dǎo)體器件中彎曲的鰭的實(shí)例。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于制造具有鰭結(jié)構(gòu)(FinFET)的半導(dǎo)體FET器件的示例性工藝流程圖。

圖3-13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的示例性的有順序的方法以及半導(dǎo)體器件的中間階段。

圖14是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于制造具有FinFET的半導(dǎo)體FET器件的示例性工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)該理解，以下公開內(nèi)容提供了多個(gè)不同的實(shí)施例或?qū)嵗杂糜趯?shí)施本發(fā)明的不同特征。下面描述了組件和布置的具體實(shí)例或?qū)嵗院?jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例而不旨在限制本發(fā)明。例如，元件的尺寸不限制于公開的范圍或數(shù)值，但是可以取決于工藝條件和/或期望的器件性能。而且，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，使得第一部件和第二部件可以不直接接 觸的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化和清楚，可以以不同的尺寸任意地繪制各個(gè)部件。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，以描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一個(gè)(或另一些)元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間相對(duì)位置術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。器件可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上)，并因此對(duì)本文中所使用的空間相對(duì)位置描述符進(jìn)行同樣的解釋。此外，術(shù)語(yǔ)“由...制成”意為“包括”或者“由...組成”。

可以從本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中獲利的器件的實(shí)例為半導(dǎo)體器件。例如，這種器件為FinFET器件。例如，F(xiàn)inFET器件可以是包括P型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)FinFET器件和N型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)FinFET器件的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件。以下公開內(nèi)容包括FinFET實(shí)例以說明本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，除了權(quán)利要求中特別聲明之外，本申請(qǐng)不應(yīng)限制于特定類型的器件。

鰭彎曲和晶體錯(cuò)位是FinFET半導(dǎo)體器件的制造過程中的主要產(chǎn)量抑制因素。在高溫退火期間，淺溝槽隔離(STI)氧化物收縮可以導(dǎo)致鰭彎曲和晶體錯(cuò)位(諸如硅晶體位錯(cuò))。另外，在高溫退火操作期間，通過由鰭的氧化所導(dǎo)致的鰭的減薄使得鰭彎曲/晶體位錯(cuò)更嚴(yán)重。在高溫退火期間，淺溝槽隔離區(qū)域中的氧可以與鰭表面上的硅發(fā)生反應(yīng)，以形成氧化硅。由于STI氧化收縮所導(dǎo)致的張應(yīng)力和鰭氧化的組合可以導(dǎo)致不可接受的器件生產(chǎn)量。

圖1中示出半導(dǎo)體器件300中彎曲的鰭的實(shí)例。在高溫退火期間，半導(dǎo)體襯底312上的鰭324的上部350由于淺溝槽隔離件322氧化物收縮而導(dǎo)致彎曲。在鰭陣列的端部處的鰭324的鰭彎曲比通過位于鰭324的兩側(cè)的溝槽326與相鄰鰭間隔開的鰭324的鰭彎曲更加嚴(yán)重?？梢酝ㄟ^相鄰鰭來穩(wěn)定鰭，使得內(nèi)部鰭的鰭完全不會(huì)像鰭陣列的端部處的鰭的鰭彎曲一樣嚴(yán)重。

在高溫退火之前，用大原子物質(zhì)(諸如選自由銻、砷、鍺、銦和硅所組成的組中的一種或多種)摻雜STI區(qū)域減小了鰭完全和晶體位錯(cuò)。注入 的大原子物質(zhì)可以減小STI區(qū)域中的張應(yīng)力和/或在STI區(qū)域中產(chǎn)生壓應(yīng)力，而不是張應(yīng)力。另外，在高溫退火期間，注入的摻雜劑可以與STI區(qū)域中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而防止氧將其表面氧化并且使鰭劣化。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于制造具有鰭結(jié)構(gòu)(FinFET)的半導(dǎo)體FET器件的示例性方法。示例性方法100包括在襯底上方形成一個(gè)或多個(gè)鰭的操作102和在一個(gè)或多個(gè)鰭的上方形成隔離絕緣層的操作104。在將摻雜劑引入隔離絕緣層的操作106之后，進(jìn)行操作108，其中，使含有摻雜劑的隔離絕緣層退火。在去除隔離絕緣層的一部分的操作110中暴露鰭的一部分。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，為了制造一個(gè)或多個(gè)鰭，如圖3所示，掩模層14形成在襯底12上方。例如，通過熱氧化工藝和/或化學(xué)汽相沉積(CVD)工藝中的一種或多種來形成掩模層14。例如，襯底12是雜質(zhì)濃度在約1×10¹⁵cm^-3和約2×10¹⁵cm^-3范圍內(nèi)的p型硅襯底。在其他實(shí)施例中，襯底12是雜質(zhì)濃度在約1×10¹⁵cm^-3和約2×10¹⁵cm^-3范圍內(nèi)的n型硅襯底。例如，在一些實(shí)施例中，掩模層14包括襯墊氧化物(例如，氧化硅)層16和氮化硅掩模層18。

可選地，襯底12可以包括其他元素半導(dǎo)體，諸如鍺；化合物半導(dǎo)體，包括諸如SiC和SiGe的IV-IV族化合物半導(dǎo)體、諸如GaAs、GaP、GaN、InP、InAs、InSb、GaAsP、AlGaN、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP和/或GaInAsP的III-V族化合物半導(dǎo)體；或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中，襯底12是SOI(絕緣體上硅)襯底的硅層。當(dāng)使用SOI襯底時(shí)，鰭可以從SOI襯底的硅層突出或可以從SOI襯底的絕緣層突出。在后者的情況下，SOI襯底的硅層用于形成鰭。諸如非晶Si或非晶SiC的非晶襯底或諸如氧化硅的絕緣材料也可以用作襯底12。襯底12可以包括已經(jīng)適當(dāng)?shù)負(fù)诫s有雜質(zhì)(例如，p型或n型導(dǎo)電性)的各種區(qū)域。

可以通過使用熱氧化或CVD工藝形成襯墊氧化物層16。氮化硅掩模層18可以通過以下工藝來形成：CVD、等離子體增強(qiáng)的化學(xué)汽相沉積(PECVD)、大氣壓力化學(xué)汽相沉積(APCVD)、低壓CVD(LPCVD)、高密度等離子沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)、諸如濺射方法的物理汽相沉積和/或其他工藝。

在一些實(shí)施例中，襯墊氧化物層16的厚度在約2nm至約15nm的范圍內(nèi)，并且氮化硅掩模層18的厚度在約2nm至約50nm的范圍內(nèi)。在掩模層14上方 進(jìn)一步形成掩模圖案20。例如，掩模圖案20是通過光刻所形成的光刻膠圖案。

通過將掩模圖案20用作蝕刻掩模，形成襯墊氧化物層16和氮化硅掩模層18的硬掩模圖案。在一些實(shí)施例中，硬掩模圖案的寬度在約5nm至約40nm的范圍內(nèi)。在特定實(shí)施例中，硬掩模圖案的寬度在約7nm至約12nm的范圍內(nèi)。

如圖4所示，通過將硬掩模圖案用作蝕刻掩模，將襯底12圖案化為多個(gè)鰭24，通過使用干蝕刻方法和/或濕蝕刻方法的凹槽蝕刻以形成凹槽26。鰭24的高度在約20nm到約300nm的范圍內(nèi)。在特定實(shí)施例中，高度在約30nm到約100nm的范圍內(nèi)。當(dāng)鰭24的高度不均勻時(shí)，可以從對(duì)應(yīng)于鰭24的平均高度的平面測(cè)量自襯底的高度。在一些實(shí)施例中，每個(gè)鰭24的寬度W_f在約7nm至約15nm的范圍內(nèi)。

如圖4所示，8個(gè)鰭24設(shè)置在襯底12上方。然而，鰭的數(shù)量不限于8個(gè)。可以具有最少一個(gè)鰭，并且可以具有8個(gè)以上的鰭。此外，一個(gè)或多個(gè)偽鰭可以設(shè)置為鄰近鰭的側(cè)部以在圖案化工藝中改進(jìn)圖案保真度。在一些實(shí)施例中，鰭24的寬度在約5nm到約40nm的范圍內(nèi)，并且在特定實(shí)施例中，鰭的寬度可以在約7nm到約15nm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，凹槽26的寬度Wt在約5nm到約80nm的范圍內(nèi)，并且在其他實(shí)施例中，凹槽26的寬度Wt可以在約7nm到約15nm的范圍內(nèi)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到，在通篇描述中所引用的尺寸和值僅是示例性的，并且可以被改變?yōu)檫m合集成電路的不同比例。

在該實(shí)施例中，F(xiàn)inFET器件是p型FinFET。然而，本文中所公開的技術(shù)還可應(yīng)用于n型FinFET。

如圖5所示，在形成鰭24之后，隔離絕緣層222形成在鰭24之間的凹槽26中以及鰭24上方，使得鰭24埋置在隔離絕緣層22中。隔離絕緣層22還被稱為淺溝槽隔離件(STI)。在特定實(shí)施例中，STI包括一層或多層。

隔離絕緣層22包括通過LPCVD(低壓化學(xué)汽相沉積)、等離子CVD或可流動(dòng)CVD所形成一層或多層絕緣材料，諸如氧化硅、氮氧化硅或者氮化硅。在可流動(dòng)CVD中，沉積可流動(dòng)介電材料，而不是氧化硅。可流動(dòng)介電材料(正如它們的名字所表明的)在沉積期間可以“流動(dòng)”以填充具有高縱橫比的間隙或空間。通常，將各種化學(xué)物質(zhì)加入到含硅前體以允許沉積的膜流動(dòng)。在一些 實(shí)施例中，添加氮?dú)滏I合物(nitrogen hydride bond)?？闪鲃?dòng)介電前體的實(shí)例(特別地可流動(dòng)氧化硅前體)包括硅酸鹽、硅氧烷、甲基倍半硅氧烷(MSQ)、氫倍半硅氧烷(HSQ)、MSQ/HSQ、全氫硅氮烷(TCPS)、全氫聚硅氮烷(PSZ)、正硅酸乙酯(TEOS)或諸如三甲硅烷基胺(TSA)的甲硅烷基胺。在多操作工藝中形成這些可流動(dòng)氧化硅材料。在沉積可流動(dòng)膜之后，對(duì)可流動(dòng)膜進(jìn)行固化和然后退火以去除非期望的元素，從而形成氧化硅。當(dāng)去除非期望的元素后，可流動(dòng)膜變得致密和收縮。在一些實(shí)施例中，進(jìn)行多次退火工藝?？闪鲃?dòng)膜被固化和退火一次以上?？闪鲃?dòng)膜可以摻雜有硼和/或磷。在一些實(shí)施例中，通過SOG、SiO、SiON、SiOCN和/或摻氟硅酸鹽玻璃(FSG)中的一層或多層來形成隔離絕緣層22。

如圖6所示，在鰭24上方形成隔離絕緣層22之后，與氧反應(yīng)的大原子物質(zhì)的摻雜劑42(諸如銻、砷、鍺、銦或硅)被注入隔離絕緣層22中。與氧反應(yīng)的大原子物質(zhì)42的注入可以減小隔離絕緣層中的張應(yīng)力，或者甚至將隔離絕緣層中的應(yīng)力從張應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力。此外，注入諸如銻、砷、鍺、銦或硅的摻雜劑物質(zhì)可以提供必要的種子以使隔離絕緣層中的游離氧與注入的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。在特定實(shí)施例中，通過離子注入將摻雜劑引入隔離絕緣層中。

被注入的摻雜劑的能量為大約1KeV至80KeV并且被注入的摻雜劑的劑量為大約1×10¹³atoms/cm²(個(gè)原子/平方厘米)至1×10¹⁷atoms/cm²。在特定實(shí)施例中，器件10隨后在200℃至650℃的溫度下退火60分鐘，然后，在1000℃至1100℃的溫度下加熱0.5至2小時(shí)。在特定實(shí)施例中，摻雜劑為Ge并且被注入的摻雜劑的能量為大約10KeV至35KeV并且摻雜劑的劑量為大約1×10¹⁵至1×10¹⁶atoms/cm²。在特定實(shí)施例中，摻雜劑為Ge，能量為大約30KeV至35KeV并且劑量為大約2×10¹⁵至5×10¹⁵atoms/cm²。在特定實(shí)施例中，摻雜劑為Si，能量為大約20KeV至30KeV并且劑量為大約1×10¹⁵至5×10¹⁵atoms/cm²。

執(zhí)行平坦化操作，以去除隔離絕緣層22的一部分。如圖7所示，平坦化操作可以包括化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)和/或回蝕刻工藝。在平坦化操作之后，器件10可以在大約200℃至650℃的溫度下經(jīng)受二次退火20至60分鐘，然后，在1000℃至1100℃的溫度下加熱0.4至4小時(shí)。退火操作可以改善隔離絕緣層22的質(zhì)量。在惰性氣體環(huán)境(諸如，在N₂、Ar、或He環(huán)境)中執(zhí)行 退火操作。

作為注入大原子物質(zhì)的結(jié)果，STI區(qū)域可以具有STI區(qū)域中的減小的張應(yīng)力和/或STI區(qū)域中的壓應(yīng)力，而不是在退火操作之后，具有張應(yīng)力。

如圖8所示，可以去除掩模層14，并且進(jìn)一步去除隔離絕緣層22的上部，使得暴露鰭24的溝道區(qū)域(上部)。

在特定實(shí)施例中，使用適當(dāng)?shù)奈g刻工藝執(zhí)行掩模層14的去除以及隔離絕緣層22的部分去除。例如，可以通過濕蝕刻工藝(諸如通過將襯底浸入氫氟酸(HF)中)來去除絕緣層22。另一方面，可以使用干蝕刻工藝執(zhí)行隔離絕緣層22的部分去除。例如，可以使用利用CHF₃或BF₃作為蝕刻氣體的干蝕刻工藝。在特定實(shí)施例中，使用濕蝕刻和干蝕刻操作的組合。

在圖9中示出了從隔離絕緣層22中所暴露的鰭24的器件10的等距視圖。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明，在圖9僅示出了三個(gè)鰭。鰭24的暴露部分包括兩個(gè)區(qū)域。位于鰭24的中心部分的第一區(qū)域36為要形成柵極結(jié)構(gòu)的區(qū)域，并且位于鰭24的外圍部分的第二區(qū)域38為要形成源極/漏極區(qū)域的區(qū)域。

在特定實(shí)施例中，如圖10所示，柵極結(jié)構(gòu)28形成在鰭的第一區(qū)域36上方。柵極結(jié)構(gòu)形成工藝可以包括以下操作：沉積柵極介電層32、沉積柵電極30、圖案化柵極、輕摻雜漏極(LDD)注入、以及退火。隨后，在柵極結(jié)構(gòu)38上形成側(cè)壁間隔件34，并且執(zhí)行源極/漏極注入和退火。圖11是沿著圖10的線a-a所截取的截面圖，其中圖10示出了鰭24和柵極結(jié)構(gòu)28的配置。

在特定實(shí)施例中，柵極介電層32包括一層或多層介電材料，諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、高k介電材料或其他合適的介電材料和/或它們的組合。高k介電材料的實(shí)例包括HfO₂、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦、二氧化鉿-氧化鋁(HfO₂-Al₂O₃)合金。在一些實(shí)施例中，柵極介電層32可以包括由二氧化硅所制成的界面層。

在特定實(shí)施例中，柵電極30包括任何適當(dāng)材料的一層或多層，包括多晶硅，并且可以包括形成在柵電極上方的硬掩模。硬掩?？梢杂蛇m當(dāng)?shù)挠惭谀２牧现瞥?，包括SiO₂、SiN、或SiCN。在一些實(shí)施例中，柵極介電層的厚度在約5nm至約20nm的范圍內(nèi)，并且在其他實(shí)施例中，在約5nm至約10nm的范圍內(nèi)。柵極結(jié)構(gòu)可以包括附加的層，諸如界面層、覆蓋層、擴(kuò)散/阻擋層、 介電層、導(dǎo)電層、其他合適的層和它們的組合。除了多晶硅之外，柵電極30可包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，諸如一個(gè)或多個(gè)金屬層，包括鋁、銅、鈦、鉭、鎢、鉬、氮化鉭、硅化鎳、硅化鈷、TiN、WN、TiAl、TiAlN、TaCN、TaC、TaSiN、金屬合金、其他適當(dāng)?shù)牟牧匣蛩鼈兊慕M合。在一些實(shí)施例中，柵電極層的厚度在約50nm到約400nm的范圍內(nèi)，并且在其他實(shí)施例中，可以在約100nm到200nm的范圍內(nèi)。

在特定實(shí)施例中，可以使用先柵極方法或后柵極方法制造FinFET。在使用高k介電層和金屬柵極(HK/MG)的實(shí)施例中，采用后柵極方法，以形成柵電極。在后柵極方法中，形成偽柵極，隨后在高溫退火操作之后，在稍后的操作中去除偽柵極，并且形成高k介電層和金屬柵極(HK/MG)。

在一些實(shí)施例中，側(cè)壁間隔件34用于偏移隨后形成的摻雜區(qū)域，諸如源極/漏極區(qū)域。側(cè)壁間隔件34還可以用于設(shè)計(jì)或改變?cè)礃O/漏極區(qū)域(結(jié))輪廓。通過適當(dāng)?shù)某练e和蝕刻技術(shù)來形成側(cè)壁間隔件34，并且側(cè)壁間隔件可以包括氮化硅、碳化硅、氮氧化硅、其他適當(dāng)?shù)牟牧?、或它們的組合。

通過CVD、PVD、ALD或其他適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來形成側(cè)壁絕緣材料的均勻?qū)?。然后，?duì)側(cè)壁絕緣材料執(zhí)行各向異性蝕刻，以在柵極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主要側(cè)壁上形成一對(duì)側(cè)壁絕緣層(間隔件)34。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁絕緣層34的厚度在約5nm到約30nm的范圍內(nèi)，并且在其他實(shí)施例中，可以在約10nm到20nm的范圍內(nèi)。如圖10所示，在鰭的要成為源極和漏極的區(qū)域上沒有形成側(cè)壁絕緣層。

如圖12所示，鰭中未被柵極結(jié)構(gòu)28覆蓋的第二區(qū)域38隨后被蝕刻，以去除鰭在STI區(qū)域22上方的部分。可以使用適當(dāng)?shù)墓饪毯臀g刻技術(shù)，以去除鰭的第二區(qū)域38。

在特定實(shí)施例中，如圖13所示，隨后在鰭24的蝕刻部分上方形成升高的源極/漏極區(qū)域40，以提供FinFET半導(dǎo)體器件10?？梢酝ㄟ^一種或多種外延或外延(epi)工藝來形成升高的源極/漏極區(qū)域，使得在鰭上以晶體狀態(tài)形成Si部件、SiC部件、SiGe部件、SiP部件、SiCP部件或者Si EPI上的III-V族半導(dǎo)體材料、或者其他適當(dāng)?shù)牟考Ｍ庋庸に嚢–VD沉積方法(如，汽相外延(VPE)和/或超高真空CVD(UHV-CVD))、分子束外延生長(zhǎng)和/或其他 合適的工藝。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，形成源/漏電極以接觸相應(yīng)的源極/漏極區(qū)域。電極可以由適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料形成，諸如，銅、鎢、鎳、鈦等。在一些實(shí)施例中，在導(dǎo)電材料和源極/漏極界面處形成金屬硅化物，以改善界面處的導(dǎo)電性。在一個(gè)實(shí)例中，使用鑲嵌工藝和/或雙鑲嵌工藝形成基于銅的多層互連結(jié)構(gòu)。在另一實(shí)施例中，鎢用于形成鎢塞。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，隨后的加工也可以在半導(dǎo)體襯底上形成各種接觸件/通孔/線和多層互連部件(例如，金屬層和層間電介質(zhì))，接觸件/通孔/線和多層互連部件配置為連接FinFET器件的各種部件或結(jié)構(gòu)。例如，多層互連包括諸如傳統(tǒng)的通孔或接觸件的垂直互連件和諸如金屬線的水平互連件。

在一些實(shí)施例中，繼續(xù)進(jìn)行源極/漏極區(qū)域的外延生長(zhǎng)，直到各個(gè)源極/漏極區(qū)域合并在一起，以形成具有合并的源極/漏極區(qū)域的FinFET半導(dǎo)體器件。

在圖14中示出了用于制造半導(dǎo)體器件的另一種方法200。并且包括用于在襯底上形成多個(gè)鰭的操作202。執(zhí)行在鰭上形成隔離絕緣層的操作204。隔離絕緣層填充相鄰鰭之間的凹槽并且覆蓋鰭，使得鰭掩埋在隔離絕緣層中。執(zhí)行用大原子物質(zhì)摻雜隔離絕緣層的操作206，隨后進(jìn)行第一退火操作208。在第一退火之后，執(zhí)行平坦化隔離絕緣層的操作210，隨后進(jìn)行第二退火操作212。執(zhí)行去除隔離絕緣層的一部分的操作214，以暴露鰭的一部分。

將大原子與氧反應(yīng)的材料注入STI區(qū)域可以減小STI區(qū)域中的張應(yīng)力和/或生成STI區(qū)域中的壓應(yīng)力，而不是在高溫退火之后，生成張應(yīng)力。另外，注入的摻雜劑可以在高溫退火期間與STI區(qū)域中的氧發(fā)生反應(yīng)，從而防止氧將鰭表面氧化，并且使鰭劣化。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在襯底上方形成一個(gè)或多個(gè)鰭并且在一個(gè)或多個(gè)鰭上方形成隔離絕緣層。將與氧反應(yīng)的摻雜劑引入隔離絕緣層。對(duì)含有摻雜物的隔離絕緣層進(jìn)行退火，并且去除氧化物層的一部分以暴露鰭的一部分。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，從由銻、砷、鍺、銦、硅、和它們的組合所組成的組中選擇所述摻雜劑。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，通過離子注入將所述摻雜劑引入所 述隔離絕緣層。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，被注入的所述摻雜劑能量為大約1KeV至80KeV，并且劑量為大約1×10¹³至1×10¹⁷atoms/cm²。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述器件包括多個(gè)鰭，并且形成所述隔離絕緣層，使得所述隔離絕緣層填充相鄰鰭之間的凹槽并且所述鰭埋置在所述隔離絕緣層的內(nèi)部。

用于制造半導(dǎo)體器件的方法進(jìn)一步包括：在對(duì)所述隔離絕緣層退火之后，平坦化所述隔離絕緣層。

用于制造半導(dǎo)體器件的方法進(jìn)一步包括在平坦化所述隔離絕緣層之后并且在去除所述隔離絕緣層的一部分之前，執(zhí)行第二退火。

用于制造半導(dǎo)體器件的方法，進(jìn)一步包括在所述鰭的第一暴露區(qū)域上形成柵極結(jié)構(gòu)，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括形成在所述鰭上的柵極介電層和形成在所述柵極介電層上的柵電極層。

用于制造半導(dǎo)體器件的方法進(jìn)一步包括在所述鰭的第二區(qū)域上形成源極/漏極區(qū)域。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，在所述隔離絕緣層中引入摻雜劑將壓應(yīng)力賦予所述隔離絕緣層。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括在襯底上方形成多個(gè)鰭。隔離絕緣層形成在鰭上方。隔離絕緣層填充相鄰鰭之間的凹槽。將與氧反應(yīng)的摻雜劑引入隔離絕緣層。執(zhí)行含有摻雜劑的隔離絕緣層的第一退火。將隔離絕緣層平坦化。執(zhí)行隔離絕緣層的第二退火，并且去除隔離絕緣層的一部分，以暴露鰭的一部分。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，從由銻、砷、鍺、銦、硅、以及它們的組合所組成的組中選擇所述摻雜劑。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，所述隔離絕緣層包括氧化物。

在用于制造半導(dǎo)體器件的方法中，在所述隔離絕緣層中引入摻雜劑將壓應(yīng)力賦予氧化物層。

用于制造半導(dǎo)體器件的方法進(jìn)一步包括：在所述鰭的第一暴露區(qū)域上形成柵極結(jié)構(gòu)；以及在所述鰭的第二區(qū)域上形成源極/漏極區(qū)域。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，提供一種半導(dǎo)體器件，包括設(shè)置在襯底上的一個(gè)或多個(gè)鰭。隔離絕緣層設(shè)置為鄰近一個(gè)或多個(gè)鰭。隔離絕緣層包括摻雜有與氧反應(yīng)的材料的氧化硅。柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)鰭的第一區(qū)域上和隔離絕緣層上，并且源極/漏極區(qū)域設(shè)置在一個(gè)或多個(gè)鰭的第二區(qū)域上。

在半導(dǎo)體器件中，所述半導(dǎo)體器件包括多個(gè)鰭并且所述隔離絕緣層設(shè)置在相鄰鰭之間。

在半導(dǎo)體器件中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括高k柵極介電層和金屬柵電極。

在半導(dǎo)體器件中，所述源極/漏極區(qū)域是升高的源極/漏極區(qū)域。

在半導(dǎo)體器件中，從由銻、砷、鍺、銦、硅、和它們的組合所組成的組中選擇所述與氧反應(yīng)的材料。

上面概述了若干實(shí)施例的特征，使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)施與本文所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替換以及改變。