一種半導(dǎo)體器件及其制造方法和電子裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法和電子
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域中,對(duì)于先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)(例如28nm工藝),應(yīng)力工程成為器件性能提升的最重要的因素之一。對(duì)于PM0S，鍺硅(SiGe)技術(shù)可以通過給溝道施加壓應(yīng)力來提高載流子遷移率。對(duì)于NM0S，則可以通過碳硅(SiC)技術(shù)或應(yīng)力記憶技術(shù)(stressmemory technology, SMT)給溝道施加張應(yīng)力來提高載流子遷移率。
[0003]在低端技術(shù)中，淺溝槽隔離(STI)僅用于器件的隔離。但是，隨著集成電路(IC)尺寸的縮小，NMOS和PMOS的性能都在很大程度上受到STI的應(yīng)力的影響。寬度方向(W-direct1n)的張應(yīng)力有益于NMOS和PM0S，但是，它的影響弱于長(zhǎng)度方向(L_direct1n)的張應(yīng)力。長(zhǎng)度方向(L-direct1n)的張應(yīng)力對(duì)NMOS有益但對(duì)PMOS有害。之前的STI由于熱失配(STI和硅襯底的熱膨脹系數(shù)不同)和晶格失配(氧原子導(dǎo)致的晶格變大)而提供壓應(yīng)力，然而，在45nm及以下的工藝中，一些類型的STI (HARP或具有SiCoNi的HARP)由于松的或多孔的氧化物膜工藝而產(chǎn)生張應(yīng)力或中性應(yīng)力。這種氧化物膜有利于空隙填充。但是，長(zhǎng)度方向的張應(yīng)力將降低PMOS的性能，這導(dǎo)致了在一些高性能要求的集成電路中，有時(shí)PMOS的應(yīng)力不夠大且載流子遷移率不能滿足要求，最終導(dǎo)致半導(dǎo)體器件(例如SRAM)的良率受到影響。
[0004]顯然，隨著器件尺寸的縮小以及對(duì)器件性能的要求越來越高，現(xiàn)有技術(shù)中的PMOS由于受到來自STI的長(zhǎng)度方向(L-direct1n)的張應(yīng)力的影響，性能將難以滿足對(duì)PMOS的性能的要求。為解決上述問題，本發(fā)明提出一種新的半導(dǎo)體器件的制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法和電子裝置。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例一提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括:
[0007]步驟SlOl:提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成淺溝槽隔離，其中所述淺溝槽隔離包括PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離；
[0008]步驟S102:對(duì)所述PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離進(jìn)行中性粒子注入以使其對(duì)所述PMOS的溝道施加壓應(yīng)力；
[0009]步驟S103:在所述半導(dǎo)體襯底上形成層間介電層。
[0010]可選地，所述步驟S102包括:
[0011]步驟S1021:在所述半導(dǎo)體襯底上形成掩膜，其中所述掩膜在所述PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離的上方具有開口；
[0012]步驟S1022:通過所述掩膜對(duì)所述PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離進(jìn)行中性粒子注入。
[0013]可選地，在所述步驟S102中，所述中性粒子為鍺(Ge)原子、錫(Sn)原子、碳(C)原子或鉛(Pb)原子。
[0014]可選地，在所述步驟S102中，所述中性粒子為砷化鎵分子。
[0015]可選地，在所述步驟S102中，所述中性粒子的注入劑量為1E14?1E16。
[0016]其中，在所述步驟SlOl中，所述PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離具有張應(yīng)力，或既不具有張應(yīng)力也不具有壓應(yīng)力。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例二提供一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底以及位于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)的淺溝槽隔離；其中，所述淺溝槽隔離包括PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離，所述PMOS長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離內(nèi)具有對(duì)所述PMOS的溝道施加壓應(yīng)力的中性粒子注入層。
[0018]可選地，所述中性粒子注入層包括鍺原子、錫原子、碳原子、鉛原子或砷化鎵分子。
[0019]其中，所述中性粒子注入層中的中性粒子的注入劑量為1E14?1E16。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例三提供一種電子裝置，其包括如上所述的半導(dǎo)體器件。
[0021]本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制造方法，通過對(duì)PMOS的長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離進(jìn)行中性粒子注入，可以使得該淺溝槽隔離對(duì)PMOS的溝道施加壓應(yīng)力，提高了 PMOS器件的載流子遷移率，進(jìn)而提高了整個(gè)半導(dǎo)體器件的性能。本發(fā)明的半導(dǎo)體器件，在PMOS的長(zhǎng)度方向的淺溝槽隔離內(nèi)具有對(duì)PMOS的溝道施加壓應(yīng)力的中性粒子注入層，因而可以提高PMOS器件的載流子遷移率，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。本發(fā)明的電子裝置，使用了上述半導(dǎo)體器件，同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0022]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。
[0023]附圖中:
[0024]圖1A-1E為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制造方法的相關(guān)步驟形成的圖形的示意性剖視圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制造方法的一種示意性流程圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的半導(dǎo)體器件的一種示意性剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0028]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明能夠以不同形式實(shí)施，而不應(yīng)當(dāng)解釋為局限于這里提出的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例將使公開徹底和完全，并且將本發(fā)明的范圍完全地傳遞給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)的尺寸以及相對(duì)尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標(biāo)記表示相同的元件。
[0029]應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在...上”、“與...相鄰”、“連接到”或“耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接地在其它元件或?qū)由?、與之相鄰、連接或耦合到其它元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)?。相反，?dāng)元件被稱為“直接在...上”、“與...直接相鄰”、“直接連接到”或“直接耦合到”其它元件或?qū)訒r(shí)，則不存在居間的元件或?qū)印?yīng)當(dāng)明白，盡管可使用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等描述各種元件、部件、區(qū)、層和/或部分，這些元件、部件、區(qū)、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些術(shù)語(yǔ)限制。這些術(shù)語(yǔ)僅僅用來區(qū)分一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分與另一個(gè)元件、部件、區(qū)、層或部分。因此，在不脫離本發(fā)明教導(dǎo)之下，下面討論的第一元件、部件、區(qū)、層或部分可表示為第二元件、部件、區(qū)、層或部分。
[0030]空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在這里可為了方便描述而被使用從而描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，除了圖中所示的取向以外，空間關(guān)系術(shù)語(yǔ)意圖還包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附圖中的器件翻轉(zhuǎn)，然后，描述為“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征將取向?yàn)樵谄渌蛱卣鳌吧稀薄Ｒ虼?，示例性術(shù)語(yǔ)“在...下面”和“在...下”可包括上和下兩個(gè)取向。器件可以另外地取向(旋轉(zhuǎn)90度或其它取向)并且在此使用的空間描述語(yǔ)相應(yīng)地被解釋。
[0031]在此使用的術(shù)語(yǔ)的目的僅在于描述具體實(shí)施例并且不作為本發(fā)明的限制。在此使用時(shí)，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“所述/該”也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚指出另外的方式。還應(yīng)明白術(shù)語(yǔ)“組成”和/或“包括”，當(dāng)在該說明書中使用時(shí)，確定所述特征、整數(shù)