[發(fā)明專利]改善鰭式場效應(yīng)管性能的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610008945.7
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN106952822A
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勇
• 申請（專利權(quán)）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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 高靜,吳敏

1.一種改善鰭式場效應(yīng)管性能的方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底表面形成有分立的鰭部；

在所述鰭部側(cè)壁表面、或者在所述鰭部頂部表面和側(cè)壁表面形成化學(xué)氧化層；

在所述化學(xué)氧化層表面形成摻雜層，所述摻雜層內(nèi)具有摻雜離子；

對所述摻雜層進(jìn)行退火處理，使所述摻雜離子擴散進(jìn)入鰭部內(nèi)，形成摻雜區(qū)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用化學(xué)氧化的方法形成所述化學(xué)氧化層；所述化學(xué)氧化層的材料為氧化硅。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述化學(xué)氧化層的厚度為0.5納米至3納米。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行所述退火處理之前，還包括，在所述摻雜層表面形成蓋帽層，所述蓋帽層的材料致密度大于所述摻雜層的致密度。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述摻雜層的源材料包括氧源氣體。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述摻雜層的材料為摻雜有N型摻雜離子或P型摻雜離子的氧化硅。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用原位自摻雜的原子層沉積工藝，形成所述摻雜層。

8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述摻雜區(qū)為輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)；其中，所述摻雜區(qū)為N型輕摻雜區(qū)時，所述摻雜層的材料為摻雜有N型摻雜離子的氧化硅；所述摻雜區(qū)為P型輕摻雜區(qū)時，所述摻雜層的材料為摻雜有P型摻雜離子的氧化硅。

9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在形成所述化學(xué)氧化層之前，還包括，在所述襯底表面形成隔離層，所述隔離層覆蓋鰭部部分側(cè)壁表面，且所述隔離層頂部低于鰭部頂部，其中，所述化學(xué)氧化層位于高于隔離層 的鰭部頂部和側(cè)壁表面。

10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述襯底包括PMOS區(qū)域和NMOS區(qū)域；其中，所述化學(xué)氧化層包括位于PMOS區(qū)域鰭部頂部和側(cè)壁表面的第一氧化層、以及位于NMOS區(qū)域鰭部頂部和側(cè)壁表面的第二氧化層；所述摻雜層包括位于第一氧化層表面的第一摻雜層、以及位于第二氧化層表面的第二摻雜層，所述第一摻雜層內(nèi)具有P型摻雜離子，所述第二摻雜層內(nèi)具有N型摻雜離子；所述摻雜區(qū)包括位于PMOS區(qū)域鰭部內(nèi)的P型摻雜區(qū)、以及位于NMOS區(qū)域鰭部內(nèi)的N型摻雜區(qū)。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，形成所述第一氧化層、第二氧化層、第一摻雜層以及第二摻雜層的工藝步驟包括：在所述NMOS區(qū)域和PMOS區(qū)域的鰭部頂部和側(cè)壁表面形成第一化學(xué)氧化層；在所述第一化學(xué)氧化層表面形成第一摻雜層，所述第一摻雜層內(nèi)具有P型摻雜離子；刻蝕去除所述NMOS區(qū)域的第一摻雜層和第一化學(xué)氧化層；接著，在所述NMOS區(qū)域的鰭部頂部和側(cè)壁表面形成第二化學(xué)氧化層；在所述第二化學(xué)氧化層表面形成第二摻雜層，所述第二摻雜層內(nèi)具有N型摻雜離子。

12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括，在所述第一摻雜層表面形成第一蓋帽層，所述第一蓋帽層的材料致密度大于第一摻雜層的材料致密度，且在刻蝕去除NMOS區(qū)域的第一摻雜層和第一化學(xué)氧化層之前，刻蝕去除NMOS區(qū)域的第一蓋帽層；其中，所述第二摻雜層還位于PMOS區(qū)域的第一蓋帽層表面；且在所述第二摻雜層表面形成第二蓋帽層，所述第二蓋帽層的材料致密度大于第二摻雜層的材料致密度。

13.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在同一道退火處理工藝中，使P型摻雜離子擴散進(jìn)入PMOS區(qū)域鰭部內(nèi)，形成P型摻雜區(qū)，使N型摻雜離子擴散進(jìn)入NMOS區(qū)域鰭部內(nèi)，形成N型摻雜區(qū)。

14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，采用快速熱退火工藝進(jìn)行所述退火處理，其中，退火溫度為1000攝氏度至1150攝氏度，退火時長為1秒至10秒。

15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述摻雜區(qū)為防穿通區(qū)；所述摻 雜區(qū)為N型防穿通區(qū)時，所述摻雜層的材料為摻雜有N型摻雜離子的氧化硅；所述摻雜區(qū)為P型防穿通區(qū)時，所述摻雜層的材料為摻雜有P型摻雜離子的氧化硅。