[发明专利]鳍式场效应晶体管的形成方法

说明书

一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：提供包括第一区域和第二区域的衬底，衬底的表面具有鳍部；在衬底表面形成牺牲层，牺牲层覆盖鳍部的部分侧壁，且牺牲层的表面低于鳍部的顶部表面；之后在鳍部的侧壁表面形成第一阻挡层；之后，去除牺牲层；之后，在第一区域的鳍部暴露出的侧壁表面、第一阻挡层表面以及鳍部的顶部表面形成掺杂层，掺杂层内具有第一类型离子；之后对第二区域的鳍部暴露出的侧壁进行掺杂工艺，掺杂工艺掺杂的离子为第二类型离子；之后进行退火工艺，驱动第一类型离子掺杂入第一区域的鳍部，驱动第二类型离子掺杂入第二区域的鳍部；之后去除第一阻挡层和掺杂层。所形成的半导体结构的性能改善。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管的形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，平面晶体管的栅极尺寸也越来越短，传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应，产生漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服晶体管的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和介质层，所述介质层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且介质层表面低于鳍部顶部；位于介质层表面、以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

然而，随着半导体器件的尺寸不断缩小，鳍式场效应晶体管的制造工艺受到了挑战，难以保证鳍式场效应晶体管的性能稳定。

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的形成方法，形成的半导体结构的性能改善。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底包括第一区域和第二区域，所述衬底的第一区域和第二区域表面分别具有鳍部；在所述衬底表面形成牺牲层，所述牺牲层覆盖所述鳍部的部分侧壁，且所述牺牲层的表面低于所述鳍部的顶部表面；在形成所述牺牲层之后，在所述鳍部的侧壁表面形成第一阻挡层；在形成所述第一阻挡层之后，去除所述牺牲层；在去除所述牺牲层之后，在第一区域的鳍部暴露出的侧壁表面、第一阻挡层表面以及鳍部的顶部表面形成掺杂层，所述掺杂层内具有第一类型离子；在去除所述牺牲层之后，对第二区域的鳍部暴露出的侧壁进行掺杂工艺，所述掺杂工艺掺杂的离子为第二类型离子；在形成掺杂层并对第二区域鳍部进行掺杂工艺之后，进行退火工艺，驱动第一类型离子掺杂入第一区域的鳍部，驱动第二类型离子掺杂入第二区域的鳍部；在所述退火工艺之后，去除所述第一阻挡层和掺杂层。

可选的，所述第一区域的鳍部和衬底内具有第一阱区，所述第一阱区内具有第一类型离子；所述第二区域的鳍部和衬底内具有第二阱区，所述第二阱区内具有第二类型离子。

可选的，所述掺杂层的形成步骤包括：在所述衬底表面和鳍部的侧壁和顶部表面形成掺杂膜；在所述第一区域的掺杂膜上形成第一掩膜层；以所述第一掩膜层为掩膜，刻蚀去除所述掺杂膜，直至暴露出衬底、鳍部的部分侧壁表面、以及第一阻挡层表面为止，在第一区域形成所述掺杂层。

可选的，还包括：在所述掺杂层表面形成第二阻挡层。

可选的，所述第二阻挡层的材料为氮化硅。

可选的，所述第一阻挡层的材料为氮化硅。

可选的，对第二区域的鳍部暴露出的侧壁进行掺杂工艺为各向同性的等离子体掺杂工艺。

可选的，所述各向同性的等离子体掺杂工艺的参数包括：工艺气体包括掺杂源气体和惰性气体，所述掺杂源气体的流量为1sccm～50sccm，惰性气体的流量为1sccm～50sccm，工艺气压小于等于1mTorr，等离子体源功率为100W～500W，偏置功率小于等于1W。