[發明專利]鰭式場效應管及其形成方法

有效

• 申請號: 201610908755.0
• 申請日: 2016-10-18
• 公開（公告）號: CN107958935B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 李勇
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 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

1.一種鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底以及凸出于所述基底上的鰭部，在垂直于所述基底表面且沿所述鰭部底部指向頂部的方向上，所述鰭部在沿垂直于所述鰭部延伸方向上的寬度尺寸逐漸減小；

在所述基底上形成橫跨所述鰭部的柵極結構，所述柵極結構覆蓋鰭部的部分頂部和側壁；

刻蝕位于所述柵極結構兩側的部分厚度的鰭部，在所述柵極結構兩側的鰭部內形成凹槽，且在沿垂直于所述基底表面且平行于所述鰭部延伸方向上所述凹槽底部寬度尺寸小于凹槽頂部寬度尺寸；

形成填充滿所述凹槽的源漏外延摻雜層，所述源漏外延摻雜層內摻雜有P型離子或者N型離子；

在形成所述源漏外延摻雜層之后，還包括：對所述源漏外延摻雜層進行摻雜處理，所述摻雜處理的摻雜離子類型與所述源漏外延摻雜層的摻雜離子類型相同；所述摻雜處理的摻雜深度小于或等于所述凹槽深度的1/3，使得源極區以及漏極區的邊界仍由所述凹槽限定。

2.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，采用選擇性外延工藝形成所述源漏外延摻雜層。

3.如權利要求2所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，形成所述源漏外延摻雜層的方法包括：在選擇性外延工藝過程中，原位摻雜P型離子或者N型離子，形成所述源漏外延摻雜層。

4.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，形成所述凹槽的工藝步驟包括：在所述鰭部頂部和側壁、柵極結構頂部和側壁以及基底上形成掩膜層；在所述掩膜層上形成圖形層，所述圖形層暴露出位于柵極結構兩側的部分鰭部頂部的掩膜層；以所述圖形層為掩膜，刻蝕暴露出的掩膜層以及部分厚度的鰭部，保留位于所述部分厚度鰭部側壁上的掩膜層，使得保留的所述掩膜層為所述凹槽的相對的兩個側壁，形成所述凹槽；去除所述圖形層。

5.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，在垂直于所述基底表面且平行于鰭部延伸方向的剖面上，所述凹槽的剖面形狀為倒梯形或倒三角形。

6.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，還包括，對所述摻雜處理后的源漏外延摻雜層進行退火處理。

7.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，在垂直于所述基底表面且沿所述凹槽底部指向頂部的方向上，所述凹槽在沿鰭部延伸方向上的寬度尺寸逐漸增加。

8.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述鰭式場效應管為NMOS器件，所述源漏外延摻雜層的材料Si或者SiC，且所述源漏外延摻雜層內摻雜有N型離子；所述鰭式場效應管為PMOS器件，所述源漏外延摻雜層的材料為Si或者SiGe，且所述源漏外延摻雜層內摻雜有P型離子。

9.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，在形成所述源漏外延摻雜層之前，還包括：采用選擇性外延工藝，在所述凹槽底部和側壁形成外延種子層。

10.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝或者濕法刻蝕工藝中的一種或兩種，刻蝕所述柵極結構兩側的部分厚度的鰭部，形成所述凹槽。

11.如權利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述基底包括襯底以及位于襯底上的隔離結構，其中，所述鰭部位于所述襯底上，所述隔離結構覆蓋所述鰭部部分側壁，且所述隔離結構頂部低于所述鰭部頂部。