[發(fā)明專利]用于鰭型場效應晶體管的復合硬掩模

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380064097.6
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104956488A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發(fā)明（設計）人: V.S.巴斯克;E.利奧班鄧格;山下典洪;葉俊呈
• 申請（專利權）人: 國際商業(yè)機器公司
• 主分類號: H01L29/772
• 分類號: H01L29/772;H01L21/033;H01L21/308
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邱軍

1.一種形成鰭型場效應晶體管結構的方法，包括：

在襯底上形成硬掩模層，其中所述襯底包括位于絕緣層之上的含硅層，所述硬掩模層包括第一層、第二層以及第三層，其中所述第一層形成在所述含硅層之上，所述第二層形成在所述第一層之上，所述第三層形成在所述第二層之上；

從所述硬掩模層以及所述含硅層形成鰭陣列；

形成柵極，所述柵極覆蓋每個所述鰭陣列的部分而不是全部長度，所述部分覆蓋所述陣列中的每個鰭，所述柵極在該柵極的兩側(cè)界定源極/漏極區(qū)域；

在所述柵極每一側(cè)形成間隔物，所述形成間隔物被實施以從位于所述源極/漏極區(qū)域中的鰭的部分移除所述第三層；

從位于所述源極/漏極區(qū)域中的所述鰭的部分移除所述硬掩模層的所述第二層；以及

合并位于所述源極/漏極區(qū)域中的鰭以創(chuàng)建位于所述源極/漏極區(qū)域中的合并的鰭。

2.按照權利要求1的方法，其中形成所述鰭陣列進一步包括實施含硅的抗反射涂敷以及光學彌散層處理以移除在非器件區(qū)域中多余的鰭并且將留下的鰭切割至一長度。

3.按照權利要求2的方法，其中所述長度位于500nm至1μm之間。

4.按照權利要求1的方法，其中形成所述柵極進一步包括形成覆蓋所述鰭陣列的高k金屬柵極層，形成覆蓋所述高k金屬柵極層的柵極材料，以及從位于所述源極/漏極區(qū)域中的鰭的部分移除所述高k金屬柵極層和所述柵極材料。

5.按照權利要求5的方法，其中所述柵極材料包括多晶硅。

6.按照權利要求5的方法，其中所述高k金屬柵極層包括高k電解質(zhì)，所述高k電解質(zhì)包括二氧化鉿、三氧化二鋁或三氧化二鑭中的一個或多個。

7.按照權利要求6的方法，其中所述高k金屬柵極層包括金屬層，所述金屬層包括氮化鈦、氮化鉭、氮鋁化鉭、碳化鈦中的一個或多個。

8.按照前述權利要求中任一方法，其中形成所述柵極形成具有大約18nm到大約22nm之間的寬度的柵極。

9.按照前述權利要求中的任一方法，所述移除所述第二層進一步包括實施濕法蝕刻以從位于所述源極/漏極區(qū)域中的鰭的部分去除所述硬掩模層的所述第二層。

10.按照權利要求9的方法，其中實施所述濕法蝕刻還在合并所述鰭之前實施預清潔。

11.按照前述權利要求中的任一方法，其中所述鰭在合并前具有大約8nm到大約12nm之間的寬度。

12.按照前述權利要求中的任一方法，其中所述合并所述鰭進一步包括實施原位摻雜的硅外延生長工藝。

13.按照權利要求12的方法，其中：

所述含硅層包括結晶硅層；

使用n型摻雜劑實施所述原位摻雜的硅外延生長工藝；

所述鰭型場效應晶體管結構是NFET結構。

14.按照權利要求13的方法，其中所述結晶硅層摻雜有p型摻雜劑。

15.按照權利要求12的方法，其中：

含硅層包括結晶硅層；

使用p型摻雜劑實施所述原位摻雜的硅外延生長工藝；

所述鰭型場效應晶體管結構是PFET結構。

16.按照權利要求15的方法，其中所述結晶硅層摻雜有n型摻雜劑。

17.按照前述權利要求中的任一方法，其中所述間隔物是第一間隔物，其中所述方法進一步包括在所述第一間隔物中每一個的暴露側(cè)形成第二間隔物。

18.按照權利要求17的方法，其中在所述第一間隔物中每一個的暴露側(cè)形成第二間隔物進一步包括從所述鰭移除位于所述源極/漏極區(qū)域的第一層。

19.按照權利要求17的方法，進一步包括：在形成所述第二間隔物之后實施至少一次退火。

20.按照權利要求19的方法，其中所述至少一次退火包括峰值退火或激光退火之一或全部。

21.按照前述權利要求中的任一方法，其中所述鰭的直立部分源自所述掩埋氧化物并通過一距離隔開。

22.按照前述權利要求中的任一方法，其中所述第一層和第三層包括氮化硅并且所述第二層包括二氧化硅。