[發明專利]鰭式場效晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 201611242159.X
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108257870A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 趙猛
• 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;H01L29/06;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

一種鰭式場效晶體管及其制造方法。所述制造方法包括：提供襯底；在所述襯底上形成鰭部和柵極結構，所述鰭部成條狀，所述柵極結構部分地橫跨所述鰭部，所述柵極結構的兩側暴露出部分鰭部；刻蝕所述柵極結構的所述兩側的至少其中之一暴露出的所述部分鰭部；對經過刻蝕之后暴露出的所述鰭部的側壁進行離子注入，以形成摻雜區；以及形成源極結構和漏極結構，所述源極結構和所述漏極結構分別位于所述鰭部的兩側。因此，在所述源極結構和所述漏極結構與所述鰭部之間形成摻雜區，以阻礙所述源、漏極結構中的摻雜離子向所述鰭部的橫向擴散。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種鰭式場效晶體管及其制造方法。

背景技術

隨著集成電路集成度的不斷提高，在要求器件的橫向尺寸減小的同時，也就必然要求制備出越來越淺的PN結，以避免短溝道效應(Short Channel Effect,SCE)。在制備PN結中，離子注入摻雜技術顯示了無可替代的優勢性。它重復性好，能精確控制摻雜濃度，調節注入深度，且濃度與深度可獨立調節。

然而，源、漏區的重摻雜會帶來大量被轟擊產生的間隙原子缺陷，這些間隙原子會包裹著摻雜原子一起擴散，擴散方向沿間隙原子缺陷的濃度梯度即從源、漏區向溝道區擴散。對長溝道器件來說，源、漏區摻雜的橫向擴散距離很短，基本不影響整個溝道內的原有摻雜。但對短溝道器件來說，源、漏區摻雜的橫向擴散幾乎相當于對溝道區重新摻雜。尤其是，當摻雜離子的質量數較小，且擴散系數較大時，例如，當所述摻雜離子為硼時，則較難制備出優質的淺PN結。

因此，需要一種解決方案，以有效的控制源、漏區摻雜離子向溝道區的橫向擴散。

發明內容

本發明解決的問題是現有半導體器件難以控制源、漏區摻雜離子向溝道區橫向擴散的缺陷。

為解決上述問題，本發明的實施例提供了一種鰭式場效晶體管的制造方法。所述制造方法包括：提供襯底；在所述襯底上形成鰭部和柵極結構，所述鰭部成條狀，所述柵極結構部分地橫跨所述鰭部，所述柵極結構的兩側暴露出部分鰭部；刻蝕所述柵極結構的所述兩側的至少其中之一暴露出的所述部分鰭部；對經過刻蝕之后暴露出的所述鰭部的側壁進行離子注入，以形成摻雜區；以及形成源極結構和漏極結構，所述源極結構和所述漏極結構分別位于所述鰭部的兩側。

可選的，所述離子注入注入的離子類型與所述鰭式場效晶體管的類型相同。

可選的，所述鰭式場效晶體管為N型，所述離子注入注入的所述離子類型包括砷或者磷，所述離子注入的注入角度為5度～15度，注入深度為3nm～12nm，注入能量為1KeV～6KeV，注入劑量為5e13～1e15。

可選的，所述鰭式場效晶體管為P型，所述離子注入注入的所述離子類型包括硼、氟化硼或者銦，所述離子注入的注入角度為5度～15度，注入深度為3nm～12nm，注入能量為1KeV～6KeV，注入劑量為5e13～1e15。

可選的，在刻蝕所述部分鰭部之前，還包括：對所述鰭部進行袋狀離子注入和低摻雜注入，以形成低摻雜區。

可選的，所述袋狀離子注入注入的離子類型與所述離子注入注入的離子類型相同。

可選的，所述袋狀離子注入的注入角度為15度～35度，注入深度為10nm～30nm，注入能量為5KeV～15KeV，注入劑量為1e13～1e14。

可選的，在所述襯底上形成鰭部和柵極結構包括：形成鰭部，所述鰭部成條狀；以及形成部分地橫跨所述鰭部的依次堆疊的柵介質層和柵電極層、以及位于所述依次堆疊的柵介質層和柵電極層外側的側墻，其中，所述依次堆疊的柵介質層和柵電極層以及所述側墻構成所述柵極結構。

可選的，刻蝕所述柵極結構的所述兩側的至少其中之一暴露出的所述部分鰭部包括：刻蝕所述柵極結構的所述兩側暴露出的所述部分鰭部。