[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

说明书

一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底上具有多个分立的鳍部；形成横跨所述鳍部的伪栅结构，所述伪栅结构覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面；对位于所述伪栅结构下方的鳍部进行离子注入；在所述离子注入之后，去除所述伪栅结构；去除伪栅结构后，形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管及其形成方法。

背景技术

在半导体制造中，随着超大规模集成电路的发展，集成电路特征尺寸持续减小。为了适应特征尺寸的减小，MOSFET器件的沟道长度也相应不断缩短。然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，因此栅极对沟道的控制能力随之变差，栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阈值漏电(subthreshold leakage)现象，即所谓的短沟道效应(SCE：short-channel effects)更容易发生。

因此，为了更好适应特征尺寸的减小，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式晶体管过渡，如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET的栅至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制。与平面MOSFET器件相比，栅对沟道的控制能力更强，从而能够很好的抑制短沟道效应。

但是，现有技术形成的鳍式场效应晶体管电学性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，提高鳍式场效应晶体管的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有多个分立的鳍部；形成横跨所述鳍部的伪栅结构，所述伪栅结构覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面；对位于所述伪栅结构下方的鳍部进行离子注入；在所述离子注入之后，去除所述伪栅结构；去除伪栅结构后，形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面。

可选的，所述对鳍部进行离子注入的步骤包括：沿垂直于衬底表面方向对所述鳍部进行离子注入。

可选的，所述对鳍部进行离子注入的步骤为调节鳍式场效应晶体管阈值电压的离子注入。

可选的，所述鳍式场效应晶体管为N型晶体管，所述进行离子注入的步骤中，对所述鳍部进行B离子注入；或者，所述鳍式场效应晶体管为P型晶体管，所述进行离子注入的步骤中，对所述鳍部进行P离子或As离子注入。

可选的，所述对鳍部进行离子注入的步骤包括：对所述鳍部进行多次离子注入，所述多次离子注入分别是对鳍部垂直于衬底表面方向的不同位置处进行离子注入。

可选的，所述形成方法还包括：在提供衬底之后，形成伪栅结构之前，在所述鳍部之间的衬底上形成隔离层，其中，高于隔离层顶部表面的鳍部为第一部分鳍部；所述对鳍部进行离子注入的步骤包括：对第一部分鳍部的顶部进行第一离子注入，对第一部分鳍部的底部进行第二离子注入。

可选的，所述进行第一离子注入的步骤包括：对低于所述第一部分鳍部顶部表面100-300埃处进行第一离子注入；所述进行第二离子注入的步骤包括：对高于所述隔离层顶部表面100-300埃处的第一部分鳍部进行第二离子注入。

可选的，所述鳍式场效应晶体管为N型晶体管，所述第一离子注入的离子源为BF2，能量范围为2-35keV，剂量范围为1.0E13-5.0E14atm/cm2；所述第二离子注入的离子源为B，能量范围为1-15keV，剂量范围为1.0E13-5.0E14atm/cm2。