[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种鳍式场效应晶体管的制造方法，包括步骤：提供衬底，所述衬底上形成有鳍，鳍之间形成有隔离；在鳍上形成栅极；去除栅极两端的部分厚度的鳍，以形成下沉区；进行外延生长及原位掺杂，以在下沉区表面上形成具有第一掺杂类型的第一掺杂层，以及填充下沉区的具有第二掺杂类型的源漏延伸区。该方法形成前置的反掺杂区，以产生陡峭的源漏延伸结区，控制源漏延伸区的横向结深，进而更好的控制器件的短沟道效应。该方法可以应用在前栅或后栅工艺中。

技术领域

本发明属于半导体制造领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管及其制造方法。

背景技术

随着半导体器件的高度集成，MOSFET沟道长度不断缩短，一系列在MOSFET长沟道模型中可以忽略的效应变得愈发显著，甚至成为影响器件性能的主导因素，这种现象统称为短沟道效应。短沟道效应会恶化器件的电学性能，如造成栅极阈值电压下降、功耗增加以及信噪比下降等问题。

目前，为了解决短沟道效应的问题，提出了鳍式场效应晶体管(Fin-FET)的立体器件结构，Fin-FET是具有鳍型沟道结构的晶体管，它利用薄鳍的几个表面作为沟道，从而可以防止传统晶体管中的短沟道效应，同时可以增大工作电流。

在Fin-FET的制造工艺中，首先，在形成鳍并在鳍上形成栅电极；而后，在鳍的两端进行大角度离子注入，以形成轻掺杂区(LDD,Lightly Doped Drain)；接着，通过选择性外延在鳍的两端上形成源漏区。在此过程中，LDD注入后，鳍的表面特别是尖端处有损伤，不利于后续高质量低缺陷的外延源漏的生长，同时，该LDD区域在后续的选择性外延中，将经受长时间的高温，导致结深严重扩散，梯度较缓，不利于器件的短沟道效应的控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种鳍式场效应晶体管的制造方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种鳍式场效应晶体管的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底上形成有鳍，鳍之间形成有隔离；

在鳍上形成栅极；

去除栅极两端的部分厚度的鳍，以形成下沉区；

进行选择性外延生长及原位掺杂，以在下沉区表面上形成具有第一掺杂类型的第一掺杂层，以及填充下沉区的具有第二掺杂类型的源漏延伸区。

可选的，所述鳍形成在体硅衬底中，形成隔离的步骤包括：进行隔离材料的淀积；进行平坦化；去除部分厚度的隔离材料，以形成隔离。

可选的，在进行平坦化与去除部分厚度的隔离材料之间，还包括步骤：进行离子注入，以在鳍中形成穿通停止层。

可选的，还包括步骤：通过选择性外延在源漏延伸区上形成源漏区。

可选的，所述源漏区上形成有接触刻蚀停止层。

可选的，所述下沉区的底部高于隔离。

此外，还提供了上述方法形成的鳍式场效应晶体管，包括：

衬底；

衬底上的鳍；

鳍之间的隔离；

鳍上的栅极；

栅极两端的鳍具有下沉区，下沉区表面上形成有具有第一掺杂类型的第一掺杂层，以及填充下沉区的具有第二掺杂类型的源漏延伸区。

可选的，还包括：形成于鳍中的穿通停止层。

可选的，还包括形成于源漏区上的接触刻蚀停止层。

可选的，所述下沉区的底部高于隔离。