[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制造方法

说明书

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。

在对于半导体器件，在半导体器件衬底内的机械应力可以用来调节器件的 性能，通过增强源漏区或沟道的应力，来提高载流子的迁移率，提高器件的性 能。对于Fin-FET，如何通过应力工程提高器件的载流子迁移率也是研究的热 点之一。

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，以提高器件的载流子迁移率。

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，以在隔离间形成凹陷区；

进行选择性外延生长并进行掺杂，以在凹陷区上形成源漏区。

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，去除的部分厚度的鳍中形成有穿通停止层。

可选的，所述源漏区上形成有接触刻蚀停止层。

可选的，形成源漏区的步骤具体包括：在进行选择性外延生长并进行 原位掺杂，以在凹陷区上形成源漏区。

可选的，在形成凹陷区之前，还包括步骤：形成源漏延伸区。

此外，本发明还提供了由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；

栅极两端的鳍具有凹陷区，凹陷区的底部低于隔离的上表面；

凹陷区上外延形成的源漏区。

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。

本发明的鳍式场效应晶体管及其制造方法，在鳍上的源漏区域形成了 低于隔离的凹陷区，而后，在该凹陷区选择性外延生长出源漏区，这样， 形成体积更大的源漏区，从而增强源漏区的应力作用，提高器件的载流子 迁移率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对实施例中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明 的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的鳍式场效应晶体管的制造方法的流程图；

图2-图11B为根据本发明实施例制造鳍式场效应晶体管的各个制造过程 中的截面结构示意图，其中，图2-图11为沿栅长方向的晶体管的截面结构示 意图，图2A-11A为沿鳍延伸方向的晶体管的截面结构示意图，图6B-11B为 沿源漏区方向的晶体管的截面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对 本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例 的限制。