[發明專利]鰭式場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201610630458.4
• 申請日: 2016-08-03
• 公開（公告）號: CN107689329B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 謝欣云
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種鰭式場效應晶體管，其特征在于，包括：半導體襯底；位于所述半導體襯底上的鰭部；覆蓋部分所述鰭部表面的柵極結構；位于所述柵極結構的側壁的復合側墻，所述復合側墻由富氮低K介質層和富氧低K介質層沿所述柵極結構的側壁向外交替堆疊而成，且緊貼所述柵極結構的側壁的是一層所述富氮低K介質層。

2.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述復合側墻為沿所述柵極結構的側壁向外依次堆疊的一層富氮低K介質層和一層富氧低K介質層構成的雙層結構。

3.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述復合側墻為沿所述柵極結構的側壁向外依次堆疊的內層富氮低K介質層、中間層富氧低K介質層和外層富氮低K介質層構成的三層結構。

4.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述富氮低K介質層和所述富氧低K介質層的介電常數K值均小于3。

5.如權利要求1或4所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述富氮低K介質層采用的低K介質材料基體和所述富氧低K介質層采用的低K介電材料基體相同，但所述富氮低K介質層中的含氮量高于所述富氧低K介質層中的含氮量，含氧量低于所述富氧低K介質層的含氧量。

6.如權利要求5所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述低K介質材料為無定型碳氮材料、氟硅玻璃、多晶硼碳材料、摻氟低K介質材料、多孔低K介質材料或納米低K介質材料。

7.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述復合側墻的下端還向下延伸至所述鰭部的底部以覆蓋所述鰭部的側壁。

8.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述鰭式場效應晶體管還包括位于所述柵極結構和所述復合側墻兩側的鰭部中的源區和漏區。

9.如權利要求8所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述源區和漏區為位于所述柵極結構和所述復合側墻兩側的鰭部中的嵌入式源區和漏區。

10.如權利要求8或9所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，當所述鰭式場效應晶體管為P型鰭式場效應晶體管時，所述源區和漏區為SiGe外延層；當所述鰭式場效應晶體管為N型鰭式場效應晶體管時，所述源區和漏區為SiC外延層或SiP外延層。

11.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，所述柵極結構包括位于所述鰭部表面的柵介質層以及位于所述柵介質層表面的柵電極層；所述柵介質層的材料是二氧化硅或高K介質材料；所述柵電極層為偽柵或金屬層，所述偽柵的材料為聚合物材料、非晶硅、多晶硅或TiN。

12.一種權利要求1至11中任一項所述的鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面上具有鰭部以及位于鰭部上的柵極結構；

在所述柵極結構的側壁形成復合側墻，所述復合側墻由富氮低K介質層和富氧低K介質層沿所述柵極結構的側壁向外交替堆疊而成。

13.如權利要求12所述的制造方法，其特征在于，在所述柵極結構的側壁上或者所述富氧低K介質層上沉積低K介質材料，并在沉積所述低K介質材料的過程中通入氨氣，以形成所述富氮低K介質層；或者在所述柵極結構的側壁上或者所述富氧低K介質層上沉積低K介質材料，并對沉積的所述低K介質材料進行氨氣等離子體處理，以形成所述富氮低K介質層。

14.如權利要求13所述的制造方法，其特征在于，形成所述富氮低K介質層的過程中，氨氣的流量為1000sccm～5000sccm。