[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法有效
| 申请号: | 201310009265.3 | 申请日: | 2013-01-10 |
| 公开(公告)号: | CN103928327B | 公开(公告)日: | 2017-07-14 |
| 发明(设计)人: | 三重野文健;殷华湘 | 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;H01L29/78 |
| 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: | 场效应 晶体管 及其 形成 方法 | ||
1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底表面具有凸起的鳍部,位于所述鳍部上的栅极结构,所述栅极结构覆盖部分所述鳍部的顶部和侧壁;
形成覆盖所述栅极结构的第一介质层;
形成覆盖所述第一介质层的第二介质层,所述第二介质层的介电常数小于所述第一介质层的介电常数;
回刻蚀所述第二介质层,形成第二侧墙;
以所述第二侧墙为掩膜刻蚀所述第一介质层,形成第一侧墙,所述第一侧墙具有水平部分和垂直部分,所述第一侧墙覆盖的部分鳍部构成负遮盖区,所述负遮盖区的掺杂浓度与鳍式场效应晶体管的沟道区域掺杂浓度相同。
2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述负遮盖区的长度范围为300埃~500埃。
3.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述负遮盖区的长度范围为10埃~50埃。
4.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:形成覆盖所述鳍部的隔离介质层,所述隔离介质层的上表面与所述栅极结构的上表面齐平。
5.如权利要求4所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:对所述第一侧墙的垂直部分进行离子注入,减小所述第一侧墙的垂直部分的介电常数。
6.如权利要求5所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述离子注入工艺的注入离子为氢离子。
7.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第二介质层上形成第三介质层,回刻蚀所述第三介质层后,形成第三侧墙。
8.如权利要求7所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述第三介质层的材料为氮化硅。
9.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括在所述栅极结构两侧的鳍部内形成嵌入式源区和漏区。
10.如权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述嵌入式源区和漏区的材料为硅、锗硅或者碳化硅。
11.如权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述嵌入式源区和漏区掺杂有N型或者P型杂质。
12.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一介质层的材料为HfO2、Al2O3、ZrO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO和HfZrO中的一种或几种。
13.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述第二介质层的材料为SiCN、SiCON、SiBCN和SiBOCN中的一种或几种。
14.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述栅极结构为伪栅极。
15.如权利要求14所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:去除所述伪栅极,形成第二开口,并在所述第二开口内形成高介电常数栅介质层和金属栅极。
16.一种鳍式场效应晶体管,其特征在于,包括:
半导体衬底,所述半导体衬底表面具有凸起的鳍部;
位于所述鳍部上的栅极结构,所述栅极结构覆盖部分所述鳍部的顶部和侧壁;
位于所述栅极结构两侧的第一侧墙,所述第一侧墙具有水平部分和垂直部分;
位于所述第一侧墙两侧的第二侧墙,所述第二侧墙位于所述第一侧墙的水平部分上,所述第二侧墙的介电常数小于所述第一侧墙的介电常数;
位于所述第一侧墙下的部分鳍部内的负遮盖区,所述负遮盖区的掺杂浓度与鳍式场效应晶体管的沟道区域掺杂浓度相同。
17.如权利要求16所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,所述第一侧墙的材料为HfO2、Al2O3、ZrO2、HfSiO、HfSiON、HfTaO和HfZrO中的一种或几种,所述第二侧墙的材料为SiCN、SiCON、SiBCN和SiBOCN中的一种或几种。
18.如权利要求16所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,还包括位于所述第二侧墙两侧的第三侧墙,所述第三侧墙的材料为氮化硅。
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