[發(fā)明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

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• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN104733311A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)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;H01L21/8238
• 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，所述半導體襯底具有NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域，以及位于所述PMOS區(qū)域上的第一鰭部和NMOS區(qū)域上的第二鰭部，所述半導體襯底上還具有表面低于第一鰭部和第二鰭部的頂部表面的第一介質層；

在所述第一介質層表面形成橫跨所述第一鰭部和第二鰭部的柵極結構；

在第一介質層上形成覆蓋第一鰭部和第二鰭部的第二介質層；

去除柵極結構兩側的第一鰭部頂部的第二介質層，暴露出所述第一鰭部的頂部表面；

在所述第一鰭部表面形成第一半導體層，所述第一半導體層的頂部高度小于柵極結構的高度；

去除柵極結構兩側的第二鰭部頂部的第二介質層，暴露出第二鰭部的頂部表面；

在所述第二鰭部表面形成第二半導體層，所述第二半導體層的高度小于柵極結構的高度。

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，所述第一半導體層和第二半導體層的頂部距離半導體襯底表面的距離相同。

3.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，采用流動性化學氣相沉積工藝形成所述第二介質層。

4.根據權利要求3所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成所述第二介質層的方法包括：在所述第一介質層上形成流動性介質材料層，所述流動性介質材料層覆蓋第一鰭部和第二鰭部；對所述流動性介質材料層進行退火處理，形成第二介質層。

5.根據權利要求4所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述流動性介質材料層的材料至少包括硅烷、二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、正硅酸乙酯、三乙氧基硅烷、八甲基環(huán)四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四甲基環(huán)四硅氧烷、三甲硅烷基胺、二甲硅烷基胺中的一種。

6.根據權利要求5所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火處理在O₂、O₃、NO、H₂O蒸氣、N₂、He、Ar中的一種或多種氣體下進行，所述氣體內至少具有一種含有O的氣體。

7.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為200℃～1200℃。

8.根據權利要求7所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在暴露出所述第一鰭部的頂部表面之后，去除所述第一鰭部，在所述半導體襯底表面形成凹槽，在所述凹槽內形成第一半導體層，且所述第一半導體層的表面高于第二介質層的表面。

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，還包括：在形成所述第二半導體層之前，采用氧化工藝或原子層沉積工藝在第一半導體層表面形成氧化層。

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，所述氧化層的材料為氧化硅。

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，采用選擇性外延工藝形成所述第一半導體層，所述第一半導體層具有壓應力。

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，所述第一半導體層的材料為鍺化硅。

13.根據權利要求12所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一半導體層的形狀為正八面體形。

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，采用選擇性外延工藝形成所述第二半導體層，所述第二半導體層具有張應力。

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，所述第二半導體層的材料為硅或碳化硅。

16.根據權利要求15所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二半導體層的形狀為正八面體形。

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，還包括在所述柵極結構表面以及第一鰭部和第二鰭部表面形成刻蝕阻擋層。