[發明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201310398715.2
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN104425276B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）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;H01L21/265
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有側壁傾斜的偽鰭部，所述偽鰭部的頂部寬度小于底部寬度；

在所述半導體襯底表面形成介質層，所述介質層的表面與偽鰭部的表面齊平；

去除部分高度的偽鰭部，形成凹槽；

形成所述凹槽之后，對所述凹槽下方的剩余部分偽鰭部進行離子注入，所述離子注入的摻雜離子為C，注入能量為1keV～10keV，劑量為5E13atom/cm²～5E15atom/cm²；

在所述凹槽內沉積半導體材料形成外延層，所述外延層的表面與介質層的表面齊平。

2.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽鰭部的側壁與半導體襯底表面所成的銳角角度為70°～95°。

3.根據權利要求2所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝形成所述偽鰭部。

4.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的深度為偽鰭部總高度的1/2～3/5。

5.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽鰭部的高度為60nm～200nm，所述凹槽的深度為30nm～120nm。

6.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽鰭部的頂部寬度小于20nm 。

7.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述凹槽之后，在所述凹槽底部的剩余部分偽鰭部表面形成碳摻雜的外延層。

8.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述碳摻雜的外延層的形成工藝為原位摻雜工藝。

9.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層的材料為Si、SiGe、SiC、Ge或III-V族化合物。

10.根據權利要求9所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述III-V族化合物為GaAs、GaN。

11.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內摻雜有N型離子，所述N型離子至少包括P、As、Sb中的一種離子。

12.根據權利要求11所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述N型離子的摻雜濃度小于2E18atom/cm³。

13.根據權利要求11所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述外延層進行摻雜的方法為原位摻雜工藝。

14.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內摻雜有P型離子，所述P型離子至少包括B、Ga、In中的一種離子。

15.根據權利要求14所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述P型離子的摻雜濃度小于2E18atom/cm³。

16.根據權利要求14所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述外延層進行摻雜的方法為原位摻雜工藝。

17.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述介質層的形成方法包括：在所述半導體襯底表面形成介質材料層，所述介質材料層覆蓋所述偽鰭部的表面；以所述偽鰭部的頂部表面為研磨停止層，對所述介質材料層進行平坦化，形成所述介質層，使所述介質層的表面與偽鰭部的頂部表面齊平。

18.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：形成所述外延層之后，回刻蝕所述介質層，使所述介質層的表面低于外延層的頂部表面；在所述介質層表面形成位于部分外延層表面的橫跨所述外延層的柵極結構；在所述柵極結構兩側的部分外延層內形成源/漏極。