[发明专利]半导体器件的形成方法、鳍式场效应管的形成方法有效

专利信息
申请号: 201210165855.0 申请日: 2012-05-24
公开(公告)号: CN103426765A 公开(公告)日: 2013-12-04
发明(设计)人: 三重野文健 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
主分类号: H01L21/336 分类号: H01L21/336
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 骆苏华
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体器件 形成 方法 场效应
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底;

对所述半导体衬底进行掺杂工艺,形成位于所述半导体衬底表面的掺杂层;

形成位于所述掺杂层表面的硬掩膜层,以所述硬掩膜层为掩膜,刻蚀部分所述掺杂层,形成第一子鳍部;

在所述半导体衬底表面形成绝缘层,所述绝缘层表面与所述第一子鳍部顶部齐平;

形成绝缘层后,去除部分厚度的第一子鳍部,形成开口;

在所述开口内形成第二子鳍部,所述第二子鳍部顶部与所述绝缘层表面齐平。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述掺杂层中掺杂的离子浓度小于5E18atoms/cm3

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述掺杂层中掺杂的离子浓度大于5E17atoms/cm3

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,当所述半导体器件为p沟道鳍式场效应管时,所述掺杂层中掺杂的离子包括锗离子。

5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述掺杂层中的碳离子占总掺杂的离子的体积百分比小于1%。

6.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述掺杂层中的碳离子占总掺杂的离子的体积百分比小于0.1%。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,当所述半导体器件为n沟道鳍式场效应管时,所述掺杂层中掺杂的离子包括碳离子。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述掺杂层中锗离子占总掺杂的离子的体积百分比小于3%。

9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述绝缘层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二子鳍部的材料为硅、硅锗、锗、碳化硅或III-V族化合物。

11.如权利要求10所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二子鳍部的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述选择性外延沉积工艺的工艺参数范围为:沉积温度为650℃-750℃,沉积腔室的压强为0.3托-1.0托。

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:在形成第二子鳍部前,对所述开口的侧壁进行退火处理。

14.如权利要求13所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述退火处理时通入的气体为氧气,退火温度为400℃-700℃。

15.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:在形成第二子鳍部前,对所述开口底部的半导体衬底进行退火处理。

16.如权利要求15所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述退火处理时通入的气体包括氢气和氩气、氢气和氦气、或氢气和氖气。

17.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:对所述掺杂层进行退火处理。

18.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:去除部分绝缘层,使剩余的绝缘层表面高于剩余的第一子鳍部表面,或与剩余的第一子鳍部表面齐平。

19.如权利要求18所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,去除部分绝缘层的厚度为25-35nm。

20.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述第二子鳍部的高度为20-40nm。

21.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述半导体衬底包括第一区域和与所述第一区域相邻但隔离的第二区域,所述第一区域用于形成p沟道鳍式场效应管,所述第二区域用于形成n沟道鳍式场效应管,所述第一区域的掺杂层中包含锗离子,所述第二区域的掺杂层中包含碳离子。

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