[發(fā)明專利]鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化及其的制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010145945.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111403285B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鮑宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

1.一種鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

S1：在半導(dǎo)體襯底上形成鰭結(jié)構(gòu)；

S2：沉積第一層多晶硅層，所述第一層多晶硅層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的上表面及所述鰭結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)面；

S3：對(duì)所述第一層多晶硅進(jìn)行離子注入工藝，形成非晶硅層；

S4：對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行光刻刻蝕工藝，以形成所述鰭結(jié)構(gòu)的非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)，且所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)的高度為所述鰭結(jié)構(gòu)的高度的10％至100％之間；

S5：沉積第二層多晶硅層，所述第二層多晶硅層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的上表面、所述鰭結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面及所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面，然后對(duì)所述第二層多晶硅層進(jìn)行平坦化工藝，并通過(guò)光刻刻蝕工藝形成偽柵極結(jié)構(gòu)；以及

S6：進(jìn)行高溫退火工藝使得所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)中的非晶硅向多晶化轉(zhuǎn)變。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S1中，在半導(dǎo)體襯底上還形成一層絕緣埋層，然后在絕緣埋層上形成所述鰭結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S2中，所述第一層多晶硅層的厚度大于10nm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S3中，所述離子注入工藝的離子注入的材料為Ge或Ar。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S3中，所述離子注入工藝的離子注入深度小于或等于所述第一層多晶硅的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S5中，所述平坦化工藝為化學(xué)機(jī)械研磨工藝。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S6中，所述高溫退火工藝的退火溫度大于600℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S6中，所述高溫退火工藝的氛圍為惰性氣體氛圍。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效晶體管應(yīng)力工程優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S6中，所述高溫退火工藝的退火時(shí)間大于1s。

10.一種鰭式場(chǎng)效晶體管的制作方法，其特征在于，包括：

S1：在半導(dǎo)體襯底上形成鰭結(jié)構(gòu)；

S2：沉積第一層多晶硅層，所述第一層多晶硅層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的上表面及所述鰭結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)面；

S3：對(duì)所述第一層多晶硅進(jìn)行離子注入工藝，形成非晶硅層；

S4：對(duì)所述非晶硅層進(jìn)行光刻刻蝕工藝，以形成所述鰭結(jié)構(gòu)的非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)，且所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)的高度為所述鰭結(jié)構(gòu)的高度的10％至100％之間；

S5：沉積第二層多晶硅層，所述第二層多晶硅層覆蓋所述半導(dǎo)體襯底的上表面、所述鰭結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面及所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面，然后對(duì)所述第二層多晶硅層進(jìn)行平坦化工藝，并通過(guò)光刻刻蝕工藝形成偽柵極結(jié)構(gòu)；

S5：進(jìn)行高溫退火工藝使得所述非晶硅側(cè)墻結(jié)構(gòu)中的非晶硅向多晶化轉(zhuǎn)變；

S6：沉積層間介質(zhì)層，并進(jìn)行平坦化工藝；以及

S7：去除偽柵極結(jié)構(gòu)，并在偽柵極結(jié)構(gòu)的去除區(qū)域形成金屬柵極。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場(chǎng)效晶體管的制作方法，其特征在于，在步驟S2中，所述第一層多晶硅層的厚度大于10nm。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場(chǎng)效晶體管的制作方法，其特征在于，在步驟S3中，所述離子注入工藝的離子注入的材料為Ge或Ar。

13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場(chǎng)效晶體管的制作方法，其特征在于，在步驟S3中，所述離子注入工藝的離子注入深度小于或等于所述第一層多晶硅的厚度。