[發(fā)明專利]FinFET器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210045402.4
• 申請日: 2012-02-27
• 公開（公告）號: CN103295899A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種FinFET器件制造方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成外延硅層；

圖案化所述外延硅層，形成FinFET基體，所述FinFET基體包括源極和漏極、LDD源極區(qū)和LDD漏極區(qū)以及位于所述源極和漏極之間的溝道區(qū)；

形成圍繞在所述溝道區(qū)兩側(cè)和上方的多晶硅虛擬柵極結(jié)構(gòu)；

在所述半導(dǎo)體襯底與FinFET基體上方沉積介質(zhì)層，并化學(xué)機械平坦化至多晶硅虛擬柵極結(jié)構(gòu)頂部；

以所述介質(zhì)層為掩膜，移除所述多晶硅虛擬柵極結(jié)構(gòu)及其下方的預(yù)定義厚度的外延硅層以形成一開口；

在所述開口中形成應(yīng)變硅溝道；

回刻蝕所述開口兩側(cè)的介質(zhì)層以暴露出其底部兩側(cè)的部分LDD源極區(qū)、LDD漏極區(qū)，形成所述LDD源極區(qū)重疊和LDD漏極區(qū)重疊；以及

在所述開口處形成圍繞在所述應(yīng)變硅溝道、LDD源極區(qū)重疊、LDD漏極區(qū)重疊的兩側(cè)和上方的柵極結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，所述溝道區(qū)為沙漏狀或條狀。

3.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，所述介質(zhì)層包括氧化層和/或氮化層。

4.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，移除所述多晶硅虛擬柵極結(jié)構(gòu)及其下方的預(yù)定義厚度的外延硅層時，所述預(yù)定義厚度為10nm～200nm。

5.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，在所述開口中通過鍺硅或碳硅原位摻雜工藝生長應(yīng)變硅層以形成應(yīng)變硅溝道。

6.如權(quán)利要求5所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，在所述應(yīng)變硅層中，碳離子或鍺離子的濃度為5％～35％。

7.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，形成應(yīng)變硅溝道之后向所述應(yīng)變硅層中注入氟離子。

8.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，在所述開口處，形成圍繞在所述應(yīng)變硅溝道、LDD源極區(qū)重疊、LDD漏極區(qū)重疊的兩側(cè)和上方的柵極結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述開口及其兩側(cè)介質(zhì)層上方沉積柵氧化層；以及

在所述開口中形成多晶硅柵極。

9.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，在所述開口處，形成圍繞在所述應(yīng)變硅溝道、所述LDD源極區(qū)重疊及LDD漏極區(qū)重疊的兩側(cè)和上方的柵極結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述開口及其兩側(cè)介質(zhì)層上方依次沉積柵氧化層和高K介質(zhì)層；以及

在所述開口中填充金屬電極，以形成高K金屬柵極。

10.如權(quán)利要求1所述的FinFET器件制造方法，其特征在于，形成所述柵極結(jié)構(gòu)之后，還包括：

移除所述介質(zhì)層；以及

在所述半導(dǎo)體襯底、FinFET基體及柵極結(jié)構(gòu)上方沉積應(yīng)力高于所述介質(zhì)層的應(yīng)力材料層。