[發明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201510875811.0
• 申請日: 2015-12-02
• 公開（公告）號: CN106816414B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/324
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

一種鰭式場效應晶體管的形成方法，包括：提供基底，所述基底表面形成有多個間隔排布的鰭，所述多個間隔排布的鰭中每個鰭的頂部構成鰭的第一部，靠近基底的部分構成鰭的第二部；在所述基底表面、以及所述鰭的第二部的側壁表面形成摻雜層，所述摻雜層內具有摻雜離子；進行第一退火，使所述摻雜層內的摻雜離子擴散入所述鰭的第二部內；在所述基底內形成深摻雜阱。本發明實施例通過將阱區離子注入置于第一退火驅動所述摻雜層內的摻雜離子向鰭的第二部內擴散的步驟之后，有效地避免了因第一退火所引起的阱區注入離子的擴散，進而導致阱區隔離效果不佳的問題。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種鰭式場效應晶體管的形成方法。

背景技術

隨著半導體制造技術的迅速發展，半導體器件朝著更高的元件密度，以及更高的集成度的方向發展，晶體管作為最基本的半導體器件目前正在被廣泛應用。隨著半導體器件的元件密度和集成度的提高，平面晶體管的柵極尺寸也越來越短，傳統的平面晶體管對溝道電流的控制能力變弱，產生短溝道效應，產生漏電流，最終影響半導體器件的電學性能。

為了克服晶體管的短溝道效應，抑制漏電流，現有技術提出了鰭式場效應晶體管(Fin FET)。鰭式場效應晶體管是一種常見的多柵器件，它對溝道電荷展示了良好的柵極控制能力，并且將CMOS器件的尺寸延伸至更小范圍。鰭式場效應晶體管的結構包括：位于半導體襯底表面的鰭部和介質層，所述介質層填充于鰭之間的間隙并暴露出鰭的上部；位于介質層表面、以及鰭部的頂部和側壁表面的柵極結構；位于所述柵極結構兩側的鰭部內的源區和漏區。

然而，隨著半導體器件的尺寸不斷縮小，器件密度的提高，鰭式場效應晶體管的制造工藝受到了挑戰，難以保證鰭式場效應晶體管的性能穩定

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種鰭式場效應晶體管的形成方法，所形成的鰭式場效應晶體管的性能得到改善、可靠性提高。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種鰭式場效應晶體管的形成方法，包括：提供基底，所述基底表面形成有多個間隔排布的鰭，所述多個間隔排布的鰭中每個鰭的頂部構成鰭的第一部，靠近基底的部分構成鰭的第二部；在所述基底表面、以及所述鰭的第二部的側壁表面形成摻雜層，所述摻雜層內具有摻雜離子；進行第一退火，使所述摻雜層內的摻雜離子擴散入所述鰭的第二部內；在所述基底內形成深摻雜阱。

可選地，在進行第一退火之前，包括形成介質層，所述介質層覆蓋所述摻雜層以及所述鰭的第一部的表面，所述介質層的高度高于所述鰭的第一部的頂部表面；

可選地，形成所述介質層之后，進行第一退火之前，還包括：對所述介質層進行平坦化處理。

可選地，在所述基底內形成深摻雜阱包括：向覆蓋有介質層的基底內注入深摻雜阱離子；對深摻雜阱離子進行第二退火。

可選地，所述第二退火的退火溫度范圍為1000℃至1050℃，退火時間為10秒至20秒。

可選地，所述介質層的材料為可流動材料，包括含Si-H鍵、Si-N鍵以及Si-O鍵中的一種或多種聚合物的聚合體；形成所述介質層的方法包括采用流體化學氣相沉積工藝；形成所述介質層的工藝溫度為60℃至70℃。

可選地，形成所述介質層之后，對所述介質層進行平坦化處理之前，還包括：第三退火使所述介質層固化。

可選地，所述第三退火的退火溫度范圍為300℃至600℃，退火時間范圍為20分鐘至40分鐘。

可選地，進行第一退火之后，形成深摻雜阱之前，還包括第四退火，使所述介質層致密化及釋放其壓力。

可選地，所述第四退火的退火溫度范圍為800℃至950℃，退火時間范圍為20分鐘至40分鐘。