[发明专利]一种大规模集成电路中FinFET的制备方法

权利要求书

1.一种FinFET制备方法，包括以下步骤：

1)在体硅衬底上形成STI隔离层，然后对有源区进行阱注入和沟道掺杂离子注入并退火；

2)将有源区硅表面露出，淀积牺牲栅氧化层，在牺牲栅氧化层上形成假栅，假栅顶部覆盖二氧化硅和氮化硅的复合硬掩膜；

3)去掉源漏区上覆盖的牺牲栅氧化层，淀积薄层氮化硅作为源漏区的注入掩膜进行源漏LDD和halo注入，并进行毫秒级闪耀式快速退火；

4)淀积氮化硅，进行光刻，以光刻胶为掩膜各向异性干法刻蚀氮化硅，形成假栅的氮化硅侧墙，将源漏区的硅台露出，然后对源漏区硅台周围的STI隔离层进行回刻；

5)去除光刻胶，以露出的硅台作为子晶窗口进行源漏外延生长，接着进行源漏追加注入和毫秒级闪耀式退火，形成源漏区；

6)淀积二氧化硅，使得硅片表面完全被覆盖；然后以假栅顶部的氮化硅作为停止层，利用化学机械抛光进行二氧化硅减薄和平坦化；接着对二氧化硅进行干法刻蚀回刻，回刻至假栅高度的三分之一到二分之一处；

7)淀积氮化硅，利用化学机械抛光进行氮化硅减薄，停止在假栅顶部的二氧化硅层上或者多晶硅假栅上；利用剩余的氮化硅作为硬掩膜，去除假栅，露出假栅下的STI隔离层；对该部分STI隔离层进行干法刻蚀回刻，形成Fin形沟道区；

8)腐蚀去掉Fin形沟道区顶部和侧面上残留的二氧化硅，进行真实栅介质和栅电极材料的淀积，完成器件结构。

2.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤1)先在体硅衬底上生长二氧化硅和淀积氮化硅，然后通过光刻将有源区的图形转移到氮化硅层上，以光刻胶作为掩膜刻蚀氮化硅，再以氮化硅为硬掩膜干法刻蚀二氧化硅和硅，形成浅槽，浅槽深度范围在1000埃～3000埃；利用高深宽比二氧化硅淀积技术回填浅槽并覆盖整个硅表面；通过化学机械抛光技术对二氧化硅表面进行平坦化，并减薄至氮化硅硬掩膜层，形成STI隔离层；随后进行阱的光刻和注入，然后去除氮化硅硬掩膜层，进行沟道掺杂离子注入。

3.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤2)在裸露的有源区硅表面利用原子层淀积技术淀积一薄层氧化硅作为牺牲栅氧化层，在上面继续淀积一层多晶硅或者非晶硅作为假栅材料，然后依次继续淀积二氧化硅和氮化硅作为硬掩膜；接着进行栅线条光刻，利用光刻胶为掩膜刻蚀顶部氮化硅；去掉光刻胶，以刻蚀后的顶部氮化硅作为硬掩膜干法刻蚀二氧化硅和假栅，最终停止在牺牲栅氧化层上。

4.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤4)中源漏区硅台周围的STI隔离层回刻深度为100埃～2000埃。

5.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤5)中，对于P型晶体管源漏外延生长SiGe材料；对于N型晶体管源漏外延生长Si或SiC材料。

6.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤5)中，沿Fin宽度方向的源漏外延厚度不超过集成电路中相邻Fin间距的三分之一。

7.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤6)中采用高密度等离子体化学气相淀积方法进行二氧化硅淀积，使得硅片表面完全被覆盖，然后进行减薄、平坦化和回刻。

8.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤7)中假栅的去除是先进行干法刻蚀，然后再进行湿法腐蚀。

9.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤7)中对假栅下STI隔离层进行回刻的深度为100埃～2500埃。

10.如权利要求1所述的FinFET制备方法，其特征在于，步骤8)进行高K介质和金属栅电极的淀积，然后利用化学机械抛光对金属栅进行减薄平坦化，停止在氮化硅层上，得到三维三栅FinFET器件。