[發明專利]一種鰭式場效應管的槽隔離方法、場效應管和加工設備

在審

• 申請號: 202111325936.8
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114121666A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/762;H01L29/78
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 王關根

本發明屬于微電子技術領域，公開了一種鰭式場效應管的槽隔離方法及與之相應的場效應管和加工設備；通過改進制造工藝流程，拓展了隔離區的高度，避免了工作區域之間潛在的橋接風險，有利于進一步降低特征圖形的尺寸，進而提升產品的性能和晶圓的利用率；通過構造隔離槽并經過兩次填充和刻蝕過程，一方面保證了鰭式工作區的結構，另一方面拓展了隔離區的范圍；該方法可與雙擴散區隔離方式DDB共生產線投產，并利于現有SDB系統升級和維護。

技術領域

本發明屬于微電子技術領域，尤其涉及一種鰭式場效應管的槽隔離方法、場效應管和加工設備。

背景技術

由于器件的特征尺寸不斷減小，擴散區的隔離難度不斷加大；采用有效的隔離結構不僅是改善功能的需要，同時還使得器件的集成度進一步提高。現有工藝下的槽隔離方法，在PO與外延之間存在橋接風險，有必要通過改進工藝來克服這一技術問題。

發明內容

本發明公開了一種鰭式場效應管的槽隔離方法、采用該方法的場效應管以及相應的加工設備。

該隔離方法，通過構造第一隔離槽，得到第一中間件；其中，第一隔離槽的構造制程包括第一光刻和第一刻蝕。

緊接著，通過填充第一介質到第一隔離槽直至第一介質包覆第一中間件表面；再執行第一拋光處理得到第二中間件；

然后通過沉積第二介質到第二中間件表面，得到第三中間件；并進一步刻蝕第三中間件，打開第一隔離槽并暴露第一隔離槽中的第一介質，形成第一中間槽并得到的第四中間件。

進一步地，通過填充第一介質于所述第一中間槽，并包覆第四中間件表層后得到第五中間件；再通過拋光第五中間件表面；同時，去除第五中間件表面第一中間槽槽頂以外的第一介質，得到第六中間件；再去除第六中間件表面的第二介質。

至此，第一中間槽內部的第一介質形成第一凸起部，并得到第七中間件；第一凸起部的第一介質與第一隔離槽內部的第一介質共同構成第一隔離部件。

進一步地，通過刻蝕第七中間件表面的第一介質層，打開鰭式部件嗎，得到第八中間件；并對準第八中間件，轉移第一特征并獲得多層結構，從而得到第九中間件。

其附加的制程還包括構造第一工作區，得到第十中間件；構造第二工作區，得到第十一中間件。

進一步地，第一工作區的構造過程可包括SiP的構造；第二工作區的構造過程可包括SiGe的構造；其第一特征包括PO版圖特征。

進一步地，可通過與第一隔離槽的構造步驟同步構造第二隔離槽。其中，第二隔離槽可以是DDB結構；即雙擴散切斷結構。

具體地，上述第一介質可經FCVD工藝填充至第一隔離槽；第一拋光處理采用STI（Shallow Trench Isolation）淺溝槽隔離結構對應的CMP（Chemical MechanicalPolishing）化學機械拋光制程。

進一步地，第一介質可采用沉積的方法進行填充；第一中間槽為SDB結構，即單擴散區切斷結構。

進一步地，第一介質可以是氧化物、氧化層和/或氧化膜；其氧化物的獲取和/或填充方法包括熱氧化；其第二介質可以為金屬氧化物。

進一步地，上述方法用于版圖特征尺寸小于28nm的制程；其填充制程包括基于外延和/或離子注入工藝的制程；其光刻包括電子束直寫方式。特別是，對于版圖特征尺寸為14nm的制程，該方法可以得到有效的實施。

此外，本發明實施例還公開了一種鰭式場效應管，去包含的鰭式柵極結構采用本發明的任一方法進行隔離；其隔離溝槽可采用STI結構。

具體地 ，該場效應管的第一介質可包括金屬氮化物或其它高介電特性的材料。

與本發明方法相應的晶體管加工設備實施例，可以包括槽結構制備單元和功能區鏈接單元。