[发明专利]PTSL工艺方法、鳍式场效应晶体管的制造方法

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PTSL工艺方法及鳍式场 效应晶体管的制造方法。

背景技术

随着半导体器件的高度集成，平面的MOSFET器件的短沟道效应愈发显 著，恶化了器件的性能。

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。

在体硅衬底的Fin-FET器件制造工艺中，通过刻蚀体硅衬底来形成鳍 (Fin)，在鳍之间形成隔离后，需要进行离子注入，从而，在沟道区的下方形 成穿通停止层(PTSL，PunchThoughStopLayer)，以防止沟道的穿通，该PTSL 掺杂为与源漏掺杂相反类型的掺杂，通常为垂直鳍上表面的无角度离子注入， 在鳍中形成PTSL的同时，会在沟道内部形成浓度不均匀的掺杂，这使得沟道 区与源漏区之间的结的形貌出现倾斜，对器件的工作状态产生影响，导致器件 性能的恶化。

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PTSL工艺方法 及鳍式场效应晶体管的制造方法，改善沟道掺杂浓度的形貌。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种PTSL工艺方法，包括步骤：

提供衬底，衬底中形成有相互隔离的鳍；

进行第一次离子注入，第一次离子注入为PTSL注入；

进行第二次离子注入，第二次离子注入的剂量和能量小于第一次离子 注入的剂量和能量。

可选的，第二次离子注入的角度不小于第一离子注入的角度。

可选的，第一次离子注入的角度范围为0-45°，剂量范围为1E12至 1E14cm^-2，能量范围为10至150KEV。

可选的，第二次离子注入的角度范围为0-45°，剂量范围为1E12至 1E14cm^-2，能量范围为500EV至50KEV。

可选的，第一次离子注入的剂量范围为5E12至5E13cm^-2，能量范围为 30至80KEV，角度范围为0-7°。

可选的，第二次离子注入的剂量范围为5E12至5E13cm^-2，能量范围为 1至10KEV。

可选的，第二次离子注入的角度0-30°。

此外，本发明还提供了一种鳍式场效应晶体管，采用上述任一方法进 行PTSL工艺。

本发明实施例的PTSL工艺方法及鳍式场效应晶体管的制造方法，在 进行PTSL注入之后，进行第二次离子注入，第二次离子注入的剂量和能 量小，掺杂较浅，在沟道中的掺杂浓度的分布与PTSL注入在沟道中的掺 杂浓度进行了互补，使得PTSL注入后造成的沟道内部浓度不均匀的掺杂 得到了优化，使得沟道的掺杂形貌变得均匀，从而提高器件的性能。

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为根据本发明的PTSL工艺方法的流程图；

图2-图6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 的结构示意图；

图7为不同的离子注入在鳍中的掺杂浓度的分布示意图；

图8A和8B分别为常规的PTSL注入工艺、本发明实施例的PTSL注入工 艺在鳍中的掺杂浓度的分布仿真示意图。

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。