[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，通过刻蚀部分厚度的第二层间介质层，在相邻鳍部之间、以及相邻栅极结构之间的层间介质层和侧墙上方形成介质层凸起；形成覆盖介质层凸起表面的保护层；然后形成覆盖层间介质层和保护层的平坦层，在平坦层上形成具有沟槽图形开口的掩膜层，沟槽图形开口的位置对应相邻的栅极结构之间的区域；以掩膜层和保护层为掩膜向下刻蚀平坦层和层间介质层，形成贯穿层间介质层的接触孔，接触孔的底部位于相邻栅极结构之间；去除所述掩膜层和平坦层。该方法能避免在沟槽图形开口的延伸方向上相邻鳍部上对应的接触孔之间穿通。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管的形成方法。

背景技术

MOS晶体管是现代集成电路中最重要的元件之一。MOS晶体管的基本结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的栅极结构，位于栅极结构两侧半导体衬底内的源漏区。MOS晶体管的工作原理是：通过在栅极结构施加电压，调节通过栅极结构底部沟道的电流来产生开关信号。

随着半导体技术的发展，传统的平面式的MOS晶体管对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。而鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件，一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，位于栅极结构两侧的鳍部内的源漏区。

然而，现有技术形成的鳍式场效应晶体管的性能有待提高。

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，避免在沟槽图形开口的延伸方向上，相邻鳍部上对应的接触孔之间发生穿通。

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：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有鳍部、横跨所述鳍部的栅极结构、位于栅极结构两侧侧壁的侧墙、以及覆盖所述栅极结构和侧墙的层间介质层，所述层间介质层包括覆盖所述侧墙侧壁的第一层间介质层和位于第一层间介质层、栅极结构和侧墙上的第二层间介质层；刻蚀部分厚度的第二层间介质层，形成介质层凸起，所述介质层凸起位于相邻鳍部之间、以及相邻栅极结构之间的层间介质层和侧墙的上方；形成覆盖所述介质层凸起表面的保护层后，形成覆盖所述层间介质层和保护层的平坦层；在所述平坦层上形成具有沟槽图形开口的掩膜层，所述沟槽图形开口的位置对应相邻的栅极结构之间的区域；以所述掩膜层和保护层为掩膜向下刻蚀平坦层和层间介质层，形成贯穿所述层间介质层的接触孔，所述接触孔的底部位于相邻栅极结构之间；去除所述掩膜层和平坦层。

可选的，形成所述保护层的步骤为：在所述层间介质层和所述介质层凸起的表面形成保护层；将所述介质层凸起表面之外的位于层间介质层表面的保护层去除。

可选的，形成所述保护层的工艺为原子层沉积工艺、等离子体化学气相沉积工艺或亚大气压化学气相沉积工艺。

可选的，将所述介质层凸起表面之外的位于层间介质层表面的保护层去除的工艺为干刻工艺。

可选的，所述保护层的厚度为120埃～180埃。

可选的，所述保护层的材料为氮化钛、氮化铜、氮化硼或氮化铝。

可选的，所述介质层凸起的高度为400埃～700埃。

可选的，所述平坦层的材料为含碳有机层或底部抗反射层。

可选的，所述层间介质层的材料为氧化硅、氮氧化硅或者碳氧化硅。

可选的，向下刻蚀平坦层和层间介质层以形成所述接触孔的工艺为各向异性干法刻蚀工艺。

可选的，还包括：在所述接触孔中填充导电层。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：