[发明专利]FINFET器件及其制备方法有效
申请号: | 201710161651.2 | 申请日: | 2017-03-17 |
公开(公告)号: | CN108630547B | 公开(公告)日: | 2021-03-19 |
发明(设计)人: | 李勇 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L29/78;H01L21/762;H01L21/28 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 屈蘅;李时云 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | finfet 器件 及其 制备 方法 | ||
1.一种FINFET器件的制备方法,其特征在于,包括:
提供一衬底,在所述衬底上形成有至少一个鳍片和位于所述鳍片两侧的隔离结构,在所述鳍片的上方和两侧上形成有一栅极结构,在所述栅极结构的侧壁上形成有一侧墙;
对所述隔离结构执行离子掺杂工艺,掺杂后的隔离结构的刻蚀速率小于掺杂前的隔离结构的刻蚀速率;
在执行所述离子掺杂工艺之后对所述鳍片执行刻蚀工艺,去除部分所述鳍片并在刻蚀后的鳍片上生长一应力层;
其中,所述衬底上形成有第一鳍片和第二鳍片,所述第一鳍片对应形成第一导电类型的晶体管,所述第二鳍片对应形成与所述第一导电类型相反的第二导电类型的晶体管;以及,在所述第一鳍片和所述第二鳍片上生长应力层的方法,包括:在所述衬底上形成一第一掩膜层,所述第一掩膜层覆盖所述第二鳍片并暴露出所述第一鳍片;以所述第一掩膜层为掩膜对所述第一鳍片执行刻蚀工艺,并在刻蚀后的第一鳍片上生长第一应力层;在所述衬底上形成一第二掩膜层,所述第二掩膜层覆盖所述第一鳍片并暴露出所述第二鳍片;以所述第二掩膜层为掩膜对所述第二鳍片执行刻蚀工艺,并在刻蚀后的第二鳍片上生长第二应力层。
2.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述离子掺杂工艺中掺杂的离子为氮离子。
3.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,在所述第一鳍片上生长的应力层与在所述第二鳍片上生长的应力层所具有应力类型相反。
4.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述第一导电类型的晶体管为P型晶体管,在所述第一鳍片上生长的应力层为压应力层;所述第二导电类型的晶体管为N型晶体管,在所述第二鳍片上生长的应力层为拉应力层。
5.如权利要求4所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述压应力层为锗硅层。
6.如权利要求4所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述拉应力层为磷硅层。
7.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述第一掩膜层还暴露出所述第一鳍片两侧的隔离结构,并在对所述第一鳍片执行刻蚀工艺前,对暴露出的隔离结构执行离子掺杂工艺;所述第二掩膜层还包括暴露出所述第二鳍片两侧的隔离结构,并在对所述第二鳍片执行刻蚀工艺之前,对暴露出的隔离结构执行离子掺杂工艺。
8.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,在所述第一鳍片和所述第二鳍片上生长应力层的方法,还包括:
在刻蚀前的第一鳍片上和刻蚀前的第二鳍片上均覆盖一第一遮蔽层;
在所述第一遮蔽层上形成所述第一掩膜层,所述第一掩膜层暴露出所述第一鳍片上的第一遮蔽层;
以所述第一掩膜层为掩膜对所述第一遮蔽层和所述第一鳍片执行刻蚀工艺,去除相应高度上的第一鳍片和第一遮蔽层,暴露出所述第一鳍片并在刻蚀后的第一鳍片上生长所述第一应力层;
在所述第一应力层上覆盖一第二遮蔽层;
在所述第二遮蔽层上形成所述第二掩膜层,所述第二掩膜层暴露出所述第二鳍片上的第一遮蔽层;
以所述第二掩膜层为掩膜对所述第一遮蔽层和所述第二鳍片执行刻蚀工艺,去除相应高度上的第二鳍片和第一遮蔽层,暴露出所述第二鳍片并在刻蚀后的第二鳍片上生长所述第二应力层。
9.如权利要求8所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,所述第一遮蔽层、所述第二遮蔽层和所述侧墙的材质相同。
10.如权利要求1所述的FINFET器件的制备方法,其特征在于,利用外延工艺或化学气相沉积工艺形成所述应力层。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造