[发明专利]鳍式场效应晶体管的单扩散区切断结构及其形成方法

说明书

本发明涉及鳍式场效应晶体管的单扩散区切断结构的形成方法，涉及半导体集成电路制造技术，通过在形成单扩散区沟槽之后及采用流体化学气相沉积工艺生长形成第三层氧化层之前在裸露的衬垫层、第一氧化层、氮化层、第二氧化层及鳍体表面形成一层无定型硅层，而防止后续流体化学气相沉积工艺的退火工艺阻碍氧化扩散而消耗单扩散区沟槽两侧的鳍体，而不会导致消耗单扩散区沟槽的尺寸过大，而使后续形成的伪栅极结构能全部覆盖单扩散区沟槽，而利于形成高质量的鳍式晶体管的源漏区的外延层。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管的单扩散区切断结构的形成方法。

背景技术

随着半导体工艺不断发展，器件的尺寸也不断缩小，其中鳍式晶体管结构为了提高器件密度，利用单扩散区切断(single diffusion break，SDB)结构来形成浅沟槽隔离结构，以节省空间。

如图1所示，是现有鳍式晶体管的制造方法形成的鳍式晶体管的单扩散区切断结构的剖面结构示意图；现有鳍式晶体管的制造方法中需要在鳍体101上形成SDB102来在所述鳍体101上隔离出多个有源区，在SDB工艺中，通常在SDB102顶部形成有伪栅极结构103，在相邻的两个SDB102之间也形成有一伪栅极结构103。采用SDB工艺可使形成的器件密度更高，器件面积更小。

然而在现有技术中，如图1所示，在SDB102形成过程中会使鳍体101消耗过多而导致沟槽的尺寸过大，而使在SDB102顶部形成的伪栅极结构103不能全部覆盖SDB102，如图1中的线框105所示，而影响后续形成的鳍式晶体管的源漏区的外延层104，如图3中的线框106所示，其中图2所示的为现有鳍式晶体管的制造方法形成的鳍式晶体管结构的剖面结构示意图，而影响鳍式晶体管的性能。

发明内容

本发明在于提供一种鳍式场效应晶体管的单扩散区切断结构的形成方法，包括：S1：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成多条鳍体，所述多条鳍体并行排列，在所述鳍体的顶部还形成有包括第一氧化层、氮化层和第二氧化层形成的迭加结构；S2：在所述多条鳍体的裸露表面形成衬垫层；S3：形成光刻胶层，并进行光刻工艺，将用于形成单扩散区切断的区域显开；S4：进行刻蚀工艺，将显开的单扩散区切断的区域下方的第二氧化层、氮化层、第一氧化层和鳍体刻蚀去除，形成单扩散区沟槽，并去除剩余的光刻胶层；S5：形成一层无定型硅层，所述无定型硅层覆盖裸露的衬垫层、第一氧化层、氮化层、第二氧化层及鳍体；S6：采用流体化学气相沉积工艺生长形成第三层氧化层，所述第三层氧化层覆盖所述无定型硅层，并使所述第三层氧化层填充单扩散区沟槽，并进行流体化学气相沉积工艺的退火工艺，在退火工艺过程中无定型硅层被氧化而形成第四氧化层；以及S7：进行平坦化工艺，平坦化工艺停止在氮化层。

更进一步的，在S3中仅将用于形成单扩散区切断的区域显开。

更进一步的，在S5中所述无定型硅层的厚度为7埃米至13埃米之间。

更进一步的，所述无定型硅层的厚度为10埃米。

更进一步的，所述氮化层为SiN。

更进一步的，半导体衬底与多条鳍体的材质相同。

更进一步的，通过对半导体衬底进行光刻刻蚀形成多条鳍体。

更进一步的，采用现场水汽生成形成所述衬垫层。

本发明还提供一种鳍式场效应晶体管的单扩散区切断结构，包括：半导体衬底，在半导体衬底上形成有多条鳍体，所述多条鳍体并行排列；鳍体内包括多个单扩散区沟槽，多个单扩散区沟槽内填充有氧化物材料；以及伪栅极结构，形成于单扩散区沟槽的顶部，并伪栅极结构全部覆盖单扩散区沟槽。

更进一步的，在相邻的两个单扩散区沟槽之间也形成有一伪栅极结构。

附图说明