[發明專利]鰭式場效應管及其形成方法

有效

• 申請號: 201710198362.X
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108666367B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 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: 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: 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；

在所述鰭部露出的半導體襯底上形成第一隔離層，所述第一隔離層覆蓋所述鰭部的部分側壁，且所述第一隔離層頂部低于所述鰭部頂部；

在所述第一隔離層露出的鰭部側壁上形成保護層；

在所述鰭部之間形成第二隔離層，所述第二隔離層覆蓋所述第一隔離層的頂部以及所述保護層的側壁；

在形成所述第二隔離層之后，去除位于所述第二隔離層之間的部分厚度或全部厚度的鰭部，形成開口，且所述保護層位于所述開口側壁上；

對所述開口進行清洗處理；

對所述開口進行清洗處理之后，形成填充滿所述開口的溝道層，所述溝道層的材料與鰭部的材料不同；

在形成所述溝道層之后，去除部分厚度的第二隔離層，使得剩余第二隔離層頂部高于所述溝道層底部；

去除部分厚度的第二隔離層之后，去除剩余第二隔離層露出的保護層。

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，形成所述保護層的步驟包括：

在所述第一隔離層上形成保護膜，且所述保護膜保形覆蓋高于所述第一隔離層頂部的鰭部；

去除位于所述第一隔離層頂部以及鰭部頂部的保護膜，形成所述保護層。

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，在沿平行于所述半導體襯底表面且垂直于鰭部延伸方向上，所述保護層的厚度為：20埃至60埃。

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，形成所述保護層的工藝包括：原子層沉積工藝。

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，對所述開口進行清洗處理的工藝包括：SiCoNi工藝。

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，形成所述溝道層的步驟包括：

在所述開口中形成溝道外延層，所述溝道外延層頂部高于所述第二隔離層頂部；

對所述溝道外延層進行平坦化處理，去除高于所述第二隔離層頂部的溝道外延層，形成所述溝道層。

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，所述溝道層的材料為SiGe、Ge或者InAs。

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，所述保護層的材料硬度大于所述第一隔離層的材料硬度；所述保護層的材料硬度大于所述第二隔離層的材料硬度。

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，所述保護層的材料包括SiN、SiBCN、SiOCN或者SiCN中的一種或者多種。

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，形成所述第二隔離層的步驟包括：

形成覆蓋所述鰭部的第二隔離膜，所述第二隔離膜頂部高于所述鰭部頂部；

對所述第二隔離膜進行平坦化處理，露出鰭部頂部，形成所述第二隔離層。

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，在沿垂直于半導體襯底表面的方向上，所述溝道層的高度為：5nm至8nm。

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，去除部分厚度的第二隔離層的步驟中，去除所述第二隔離層的厚度在300埃至700埃范圍內。

13.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，去除剩余第二隔離層露出的保護層的工藝包括：干法刻蝕工藝。

14.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，所述半導體襯底包括用于形成NMOS器件的第一區域和用于形成PMOS器件的第二區域。