[發明專利]鰭式場效應晶體管及其制造方法

在審

• 申請號: 202011562702.0
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112687627A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李勇
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

1.一種鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，包括：

S1：提供半導體襯底，在半導體襯底上形成多條鰭體，所述多條鰭體并行排列，在所述鰭體的底部形成絕緣層，以隔離各所述鰭體；

S2：形成多條多晶硅柵行，所述多條多晶硅柵行并行排列，且所述多條多晶硅柵行的長度方向和所述多條鰭體的長度方向垂直排列，而在所述多條多晶硅柵行和所述多條鰭體的交叉區域分別形成偽柵極結構，在鰭體上的偽柵極結構的兩側形成源區或漏區，且源區或漏區中形成有嵌入式外延層，在源區或漏區的表面形成依次形成側墻和接觸刻蝕停止層；

S3：形成第一層間介質層，并進行平坦化，所述第一層間介質層填充半導體襯底上的所述多條多晶硅柵行以及所述多條鰭體之間的間隙，并覆蓋所述偽柵極結構；

S4：對第一層間介質層進行光刻刻蝕工藝直至將源區或漏區頂部表面的側墻和接觸刻蝕停止層全部去除；

S5：對源區或漏區表面的側墻和接觸刻蝕停止層繼續刻蝕，直至將源區或漏區頂部表面及側部表面的頂部部分的側墻和接觸刻蝕停止層全部去除，但保留源區或漏區的側部表面的底部部分的接觸刻蝕停止層和側墻，并同時去除相鄰鰭體上的源區或漏區之間的第一層間介質層上的接觸刻蝕停止層；

S6：形成一層金屬層，并進行退火工藝，使金屬層與源區或漏區裸露出的多晶硅反應形成金屬硅化物層，金屬硅化物層包覆裸露的源區或漏區的表面；

S7：去除未反應的金屬層，將形成的金屬硅化物層裸露出來；

S8：形成層間介質層，并進行平坦化工藝以形成第二層間介質層，使第二層間介質層填充多晶硅柵行之間的間隙；以及

S9：對第二層間介質層進行光刻刻蝕工藝使部分金屬硅化物層裸露出來而在源區或漏區上形成槽，將導電材料填充于槽內，并進行平坦化而形成接觸槽，以將源區或漏區的硅引出而引出源區或漏區。

2.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，絕緣層采用淺溝槽場氧。

3.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，嵌入式外延層包括嵌入式SiGe外延層和嵌入式SiP外延層。

4.根據權利要求3所述的鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，嵌入式SiP外延層形成于N型鰭式晶體管的偽柵極結構兩側的源區或漏區中；嵌入式SiGe外延層形成于P型鰭式晶體管的偽柵極結構兩側的源區或漏區中。

5.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的制造方法，其特征在于，在S9中僅將金屬硅化物層頂部尖端裸露出來以供接觸槽引出源區或漏區。

6.一種鰭式場效應晶體管，其特征在于，包括：

半導體襯底，在半導體襯底上形成有多條鰭體，所述多條鰭體并行排列，在所述鰭體的底部形成有絕緣層，以隔離各所述鰭體；

多條多晶硅柵行，所述多條多晶硅柵行并行排列，且所述多條多晶硅柵行的長度方向和所述多條鰭體的長度方向垂直排列，而在所述多條多晶硅柵行和所述多條鰭體的交叉區域分別形成偽柵極結構，在鰭體上的偽柵極結構的兩側形成有源區或漏區，且源區或漏區中形成有嵌入式外延層；層間介質層填充絕緣層上的所述多條多晶硅柵行以及所述多條鰭體之間的間隙，并覆蓋所述偽柵極結構；

接觸槽，位于層間介質層內，接觸槽的底部位于源區或漏區上，源區或漏區與接觸槽之間包括金屬硅化物層，金屬硅化物層包覆源區或漏區頂部表面及側部表面的頂部部分，接觸槽的底部接觸部分金屬硅化物層。

7.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，接觸槽的底部僅接觸金屬硅化物層頂部尖端。

8.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，源區或漏區的側部表面的底部部分被側墻和接觸刻蝕停止層保護。

9.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，嵌入式外延層包括嵌入式SiGe外延層和嵌入式SiP外延層。

10.根據權利要求9所述的鰭式場效應晶體管，其特征在于，嵌入式SiP外延層形成于N型鰭式晶體管的偽柵極結構兩側的源區或漏區中；嵌入式SiGe外延層形成于P型鰭式晶體管的偽柵極結構兩側的源區或漏區中。