[發明專利]鰭式場效應管及其形成方法

有效

• 申請號: 201710168999.4
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN108630548B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 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;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

1.一種鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底上具有多個分立的鰭部；

形成橫跨所述鰭部的偽柵極，所述偽柵極覆蓋鰭部的部分頂部和側壁，位于偽柵極底部的鰭部區域為溝道區；

在所述偽柵極兩側的鰭部中形成源漏摻雜區；

形成覆蓋所述偽柵極、源漏摻雜區和所述鰭部的層間介質層；

對位于溝道區下方的鰭部進行離子注入，所述離子注入的離子類型與所述源漏摻雜區的離子類型不同，形成溝道穿通阻擋層；

形成溝道穿通阻擋層之后，去除所述偽柵極，在所述層間介質層中形成開口；

在所述開口中填充金屬，形成金屬柵極；

形成源漏摻雜區的步驟包括：刻蝕位于所述偽柵極兩側的鰭部，在所述偽柵極兩側的鰭部中形成凹槽；

形成填充所述凹槽的源漏外延摻雜層；

對所述源漏外延摻雜層進行離子注入，形成源漏摻雜區。

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，所述源漏摻雜區的摻雜離子為N型離子時，對位于溝道區下方的鰭部進行離子注入的步驟中，注入離子的類型為P型離子；所述源漏摻雜區的摻雜離子為P型離子時，注入離子的類型為N型離子。

3.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，對位于溝道區下方的鰭部進行離子注入的步驟中，注入離子的類型為N型離子，注入離子為砷離子，所述砷離子注入能量為80kev至200kev，注入劑量為1.0E13atom/cm²至2.0E14atom/cm²。

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，對位于溝道區下方的鰭部進行離子注入的步驟中，注入離子的類型為P型離子，注入離子為硼離子，所述硼離子注入能量為10kev至30kev，注入劑量為1.0E13atom/cm²至2.0E14atom/cm²。

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，所述溝道穿通阻擋層的離子濃度為5.0E17atom/cm³至1.0E20atom/cm³。

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，去除所述偽柵極，在所述層間介質層中形成開口的工藝為干法刻蝕；所述干法刻蝕的參數包括：刻蝕氣體為HBr和He的混合氣體，HBr的氣體流量為150sccm至1000sccm，He的氣體流量為100sccm至800sccm，壓強為3mtorr至10mtorr，RF功率為10W至1000W，溫度為50攝氏度至300攝氏度。

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，形成開口的步驟之后，形成金屬柵極的步驟之前，進行退火處理。

8.如權利要求7所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述退火處理的工藝包括：尖峰退火工藝或者激光退火工藝。

9.如權利要求8所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，采用尖峰退火工藝進行所述退火處理的步驟中，退火溫度為950攝氏度至1100攝氏度。

10.如權利要求8所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，采用激光退火工藝進行所述退火處理的步驟中，退火溫度為1200攝氏度至1300攝氏度。

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，所述偽柵極的材料包括多晶硅。

12.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，所述層間介質層的材料包括氧化硅。