[发明专利]鳍式场效应管及其形成方法

说明书

一种鳍式场效应管及其形成方法，形成方法包括：在源漏掺杂区、侧墙以及栅极结构顶部上形成金属层；对所述金属层进行反应退火处理，使得位于所述源漏掺杂区上的金属层发生化学反应转化为金属接触层；在进行所述反应退火处理之后，去除未发生化学反应的金属层；在所述金属接触层、侧墙以及栅极结构上形成介质层，所述介质层顶部高于栅极结构顶部；刻蚀所述介质层形成贯穿所述介质层的通孔，且所述通孔暴露出部分金属接触层表面；形成填充满所述通孔的导电插塞。本发明形成的金属接触层位于源漏掺杂区整个表面，从而降低了形成的鳍式场效应管的接触电阻，改善了形成的鳍式场效应管的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种鳍式场效应管及其形成方法。

背景技术

随着半导体器件集成度不断增大，半导体器件相关的临界尺寸不断减小，相应的出现了很多问题，如器件漏源区的表面电阻和接触电阻相应增加，导致器件的响应速度降低，信号出现延迟。因此，低电阻率的互连结构成为制造高集成度半导体器件的一个关键要素。

为了降低器件漏源掺杂区的接触电阻，引入了金属硅化物的工艺方法，所述金属硅化物具有较低的电阻率，可以显著减小漏源极的接触电阻。金属硅化物和自对准金属硅化物及形成工艺已被广泛地用于降低器件源极和漏极的表面电阻和接触电阻，从而减少电阻电容延迟时间(RC延迟)。

现有的自对准金属硅化物技术中，常采用硅化镍作为金属硅化物。由于利用所述硅化镍形成的金属硅化物具有较小的接触电阻、较小的硅消耗、容易达到较窄的线宽，因此，硅化镍被视为一种较为理想的金属硅化物。

随着半导体器件由平面器件向鳍式场效应管方向的发展，采用现有的金属硅化物技术形成的鳍式场效应管，其接触电阻已难以满足器件性能需求，因此亟需寻求新的鳍式场效应管的形成方法，以降低鳍式场效应管的接触电阻，提高鳍式场效应管的运行速度。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应管及其形成方法，改善形成的鳍式场效应管的电学性能，降低鳍式场效应管的接触电阻。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供衬底以及凸出于所述衬底上的鳍部，所述衬底上还具有覆盖鳍部部分侧壁的隔离结构，且所述隔离结构顶部低于鳍部顶部；其中，所述隔离结构上还具有横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁，所述栅极结构侧壁上形成有侧墙，且所述栅极结构两侧的鳍部内形成有源漏掺杂区；在所述源漏掺杂区、侧墙以及栅极结构顶部上形成金属层；对所述金属层进行反应退火处理，位于所述源漏掺杂区上的金属层发生化学反应转化为金属接触层；在进行所述反应退火处理之后，去除未发生化学反应的金属层；在所述金属接触层、侧墙以及栅极结构上形成介质层，所述介质层顶部高于栅极结构顶部；刻蚀所述介质层形成贯穿所述介质层的通孔，且所述通孔暴露出部分金属接触层表面；形成填充满所述通孔的导电插塞。

可选的，所述金属层的材料为Ni、W、Ti、Ta、Pt、Co中的一种或多种。

可选的，所述反应退火处理采用的工艺为激光退火，所述激光退火的退火温度为800℃～880℃。

可选的，采用湿法刻蚀工艺，去除未发生化学反应的金属层。

可选的，所述栅极结构为金属栅极，且先形成所述源漏掺杂区后形成所述栅极结构。

可选的，形成所述栅极结构以及源漏掺杂区的工艺步骤包括：在所述隔离结构上形成横跨所述鳍部的伪栅，且所述伪栅覆盖所述鳍部的部分顶部和侧壁，所述伪栅侧壁上形成有侧墙；在所述伪栅两侧的鳍部内形成所述源漏掺杂区；在所述源漏掺杂区以及伪栅侧壁上形成伪介质层，且所述伪介质层暴露出所述伪栅顶部；刻蚀去除所述伪栅，在所述伪介质层内形成凹槽；在所述凹槽底部和侧壁上形成高k栅介质层；在所述高k栅介质层上形成填充满所述凹槽的栅电极层。