[發明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

在審

• 申請號: 201610877710.1
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107887273A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 張振軍,吳敏

1.一種鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，向所述半導體襯底內進行閾值電壓離子注入，以形成閾值電壓注入區；

對所述半導體襯底進行刻蝕以形成凸出的鰭部，所述鰭部包括所述閾值電壓注入區在深度方向上的至少一部分；

在所述鰭部的側壁表面形成非晶硅層；

采用流體化學氣相沉積工藝和第一退火工藝在所述半導體襯底上形成隔離層，所述隔離層覆蓋所述鰭部。

2.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述半導體襯底進行刻蝕以形成凸出的鰭部包括：

在所述半導體襯底表面形成圖形化的硬掩膜層；

以所述硬掩膜層為掩膜刻蝕所述半導體襯底以形成凸出的鰭部，并保留位于所述鰭部頂部表面的所述硬掩膜層。

3.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，在所述鰭部的側壁表面形成非晶硅層包括：

對所述鰭部的側壁表面進行離子注入，以形成非晶硅層。

4.根據權利要求3所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述鰭部的側壁表面進行離子注入處理的摻雜離子為：碳離子或鍺離子。

5.根據權利要求3所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述對所述鰭部的側壁表面進行離子注入的注入溫度為-140攝氏度至-20攝氏度。

6.根據權利要求4或5所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述鰭部的側壁表面進行離子注入的工藝參數為：

注入能量為5KeV至15KeV；

注入劑量為1E13atom/cm²至1E15atom/cm²；

注入角度為7度至20度。

7.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述非晶硅層的厚度為1納米至3納米。

8.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述流體化學氣相沉積工藝的工藝參數為：

沉積溫度為30℃至90℃；

反應壓力為0.01Torr至10Torr；

沉積時間為10分鐘至300分鐘。

9.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一退火工藝包括：爐管退火。

10.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一退火工藝的工藝參數為：

退火溫度為350℃至800℃；

退火時間為20分鐘至200分鐘。

11.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述采用流體化學氣相沉積工藝和第一退火工藝在所述半導體襯底上形成隔離層之后，還包括：

對所述隔離層進行第二退火工藝處理。

12.根據權利要求11所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二退火工藝包括：爐管退火、快速熱退火、尖峰退火或激光退火。

13.根據權利要求11所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，對所述隔離層進行第二退火工藝處理的工藝參數為：

退火溫度為900攝氏度至1100攝氏度；

退火處理采用的氣體包括N₂；

退火時間為20分鐘至120分鐘。

14.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述半導體襯底包括并列的第一區域和第二區域，所述第一區域的半導體襯底內形成有第一阱區，所述第二區域的半導體襯底內形成有第二阱區。

15.根據權利要求14所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一阱區與所述第二阱區的類型不同，其中，

所述第一區域為NMOS區域，在進行閾值電壓離子注入時，注入所述第一區域的摻雜離子為N型離子；

所述第二區域為PMOS區域，在進行閾值電壓離子注入時，注入所述第二區域的摻雜離子為P型離子。