[發(fā)明專(zhuān)利]鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410308867.3
• 申請(qǐng)日: 2014-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105225958B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝欣云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 應(yīng)戰(zhàn);駱蘇華

一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，半導(dǎo)體襯底表面形成有兩個(gè)以上分立且平行排列的鰭部；形成隔離層，隔離層表面低于鰭部的頂部表面；在隔離層表面形成橫跨多個(gè)鰭部的柵極結(jié)構(gòu)；對(duì)柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)鰭部進(jìn)行第一離子注入,第一離子注入的注入方向在半導(dǎo)體襯底表面的投影與鰭部長(zhǎng)度方向之間的銳角夾角為第一扭轉(zhuǎn)角，所述第一扭轉(zhuǎn)角大于0°小于45°；對(duì)柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)鰭部進(jìn)行第二離子注入，并且第二離子注入的注入方向在半導(dǎo)體襯底表面的投影與鰭部長(zhǎng)度方向之間的銳角夾角為第二扭轉(zhuǎn)角，所述第二扭轉(zhuǎn)角大于0°小于45°。上述方法可以降低相鄰鰭部對(duì)離子注入的阻擋效應(yīng)，從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，工藝節(jié)點(diǎn)逐漸減小，后柵(gate-last)工藝得到了廣泛應(yīng)用，以獲得理想的閾值電壓，改善器件性能。但是當(dāng)器件的特征尺寸進(jìn)一步下降時(shí)，即使采用后柵工藝，常規(guī)的MOS場(chǎng)效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)器件性能的需求，多柵器件作為常規(guī)器件的替代得到了廣泛的關(guān)注。

鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管是一種常見(jiàn)的多柵器件，如圖1所示，為現(xiàn)有的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖。所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括半導(dǎo)體襯底10；位于襯底10上的若干鰭部20；位于半導(dǎo)體襯底10表面的隔離層30，所述隔離層30的表面低于鰭部20的頂部表面，并且覆蓋鰭部20的部分側(cè)壁；位于隔離層30表面且橫跨所述鰭部20的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)包括柵介質(zhì)層41和位于所述柵介質(zhì)層41表面的柵極42。所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部20內(nèi)還形成有源極和漏極。為了提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道區(qū)面積，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)通常橫跨多個(gè)鰭部20。

現(xiàn)有技術(shù)在形成所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的過(guò)程中，通長(zhǎng)會(huì)在柵極結(jié)構(gòu)下方的溝道區(qū)域與源極、漏極區(qū)域之間進(jìn)行口袋離子注入，所述口袋離子注入的摻雜離子類(lèi)型與待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的類(lèi)型相反，可以提高形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極和漏極之間的穿通電壓，從而抑制鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源漏穿通效應(yīng)，提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管進(jìn)行的口袋離子注入的效果較差，口袋注入的摻雜離子很難進(jìn)入靠近源極區(qū)域、漏極區(qū)域中靠近溝道區(qū)域的部分，從而對(duì)鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能改善有限，需要進(jìn)一步改善所述口袋離子注入的工藝，以進(jìn)一步提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題是提供一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，提高形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底表面形成有兩個(gè)以上分立且平行排列的鰭部；在所述半導(dǎo)體襯底表面形成隔離層，所述隔離層表面低于鰭部的頂部表面且覆蓋鰭部的部分側(cè)壁；在所述隔離層表面形成橫跨一個(gè)或多個(gè)鰭部的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭部側(cè)壁和頂部；對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)鰭部進(jìn)行第一離子注入，所述第一離子注入的注入方向與柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)，并且所述第一離子注入的注入方向在半導(dǎo)體襯底表面的投影與鰭部長(zhǎng)度方向之間的銳角夾角為第一扭轉(zhuǎn)角，所述第一扭轉(zhuǎn)角大于0°小于45°；對(duì)所述柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)鰭部進(jìn)行第二離子注入，所述第二離子注入的注入方向與柵極結(jié)構(gòu)相對(duì)，并且所述第二離子注入的注入方向在半導(dǎo)體襯底表面的投影與鰭部長(zhǎng)度方向之間的銳角夾角為第二扭轉(zhuǎn)角，所述第二扭轉(zhuǎn)角大于0°小于45°。

可選的，所述第一扭轉(zhuǎn)角與第二扭轉(zhuǎn)角大小相同。

可選的，所述第一離子注入包括：對(duì)鰭部的一側(cè)進(jìn)行第一方向離子注入，然后對(duì)所述鰭部的另一側(cè)進(jìn)行第二方向離子注入。

可選的，所述第一方向離子注入的注入方向與第二方向離子注入的注入方向關(guān)于鰭部的長(zhǎng)度方向?qū)ΨQ(chēng)。

可選的，所述第二離子注入包括：對(duì)鰭部的一側(cè)進(jìn)行第三方向離子注入，然后對(duì)所述鰭部的另一側(cè)進(jìn)行第四方向離子注入。