[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管及其形成方法。

背景技术

众所周知，晶体管是集成电路中的关键元件。为了提高晶体管的工作速度，需要提高晶体管的驱动电流。又由于晶体管的驱动电流正比于晶体管的栅极宽度，因此要提高驱动电流，需要增加栅极宽度。但是，增加栅极宽度与半导体本身尺寸按比例缩小相冲突，于是发展出了鳍式场效应晶体管(FinFET)。

鳍式场效应晶体管(FinFET)中的源/漏区相对传统场效应晶体管抬高了，这样会带来源漏区和栅结构之间的寄生电容增大的问题，从而影响晶体管本身的工作性能。

根据源/漏区和栅结构之间的寄生电容的大小与这两者之间的距离大小成反比的规律，现有技术一般通过调整源/漏区的位置来增加源/漏区和栅结构之间的距离，从而减少源/漏区和栅结构之间的寄生电容。但是这种方法需要对源/漏区进行的掺杂剂量和角度有所控制。如公布号为CN102110711A的中国专利申请公开了一种通过调整源/漏区位置来减少寄生电容的方法。

另外，也可以通过增加栅极结构两侧的侧墙宽度来增加源/漏区和栅结构之间的距离，从而减少源/漏区和栅结构之间的寄生电容。但是，增加源区一侧的侧墙宽度会减小晶体管的工作电流以及影响晶体管的阈值电压。

因此，需要一种新的鳍式场效应晶体管(FinFET)及其形成方法，一方面要减小所述寄生电容，另一方面要不会影响鳍式场效应晶体管(FinFET)的工作性能。

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(FinFET)及其形成方法，能减小寄生电容，且不影响鳍式场效应晶体管(FinFET)的工作性能。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种鳍式场效应晶体管(FinFET)形成方法，包括：

提供衬底，所述衬底上形成有鳍结构和栅结构，所述栅结构横跨所述鳍结构，所述鳍结构包括用于形成源区的第一区域和用于形成漏区的第二区域；以及

在所述栅结构的两侧形成第一侧墙，位于所述第二区域一侧的第一侧墙厚度比位于所述第一区域一侧的第一侧墙厚度大。

可选地，位于所述第二区域的第一侧墙与位于所述第一区域的第一侧墙的厚度比为1∶1～5∶1。

可选地，所述第一侧墙的形成方法包括：

在所述栅结构上形成硬质掩膜层；

在所述栅结构两侧的衬底上和鳍结构上形成侧墙薄膜，所述侧墙薄膜上表面的高度不低于栅结构上表面的高度；

在所述侧墙薄膜上的硬质掩膜层的两侧形成不对称自对准层；以及

以所述不对称自对准层为掩膜刻蚀所述侧墙薄膜形成第一侧墙。

可选地，所述侧墙薄膜的形成方法包括：

在所述衬底上形成侧墙材料层，所述侧墙材料层覆盖所述栅结构两侧的衬底和鳍结构、以及所述硬质掩膜层；

将所述侧墙材料层磨平，露出所述硬质掩膜层上表面；以及

通过刻蚀去除部分所述侧墙材料层，形成所述侧墙薄膜。

可选地，所述侧墙材料层包括氮化硅。

可选地，所述不对称自对准层的形成方法包括：

在所述硬质掩膜层两侧的侧墙薄膜上形成第二侧墙；

去除位于所述第一区域一侧的第二侧墙，位于所述第二区域一侧的第二侧墙形成第三侧墙；以及

在所述硬质掩膜层的位于第一区域一侧和第三侧墙上均形成第四侧墙。

可选地，所述第二侧墙的形成方法包括：

在所述硬质掩膜层两侧的侧墙薄膜上形成第一自对准薄膜；以及

刻蚀所述第一自对准薄膜，在所述硬质掩膜层两侧形成第二侧墙。

可选地，所述第一自对准薄膜包括多孔低k介质材料。

可选地，所述去除位于所述第一区域一侧的第二侧墙，位于所述第二区域一侧的第二侧墙形成第三侧墙步骤包括：

将聚合物渗入所述硬质掩膜层两侧的第二侧墙；

形成图形化的光刻胶层，所述光刻胶层覆盖位于第二区域一侧的渗入有聚合物的第二侧墙；

去除未被光刻胶层覆盖的位于第一区域一侧的第二侧墙中的聚合物；以及

去除未被光刻胶层覆盖的位于第一区域一侧的第二侧墙，位于所述第二区域一侧的渗入有聚合物的第二侧墙形成第三侧墙。

可选地，所述聚合物通过虹吸工艺渗入所述硬质掩膜层两侧的第二侧墙。

可选地，所述虹吸工艺的加热温度为150℃～400℃，加热时间为10s～30mins。