[发明专利]晶体管的形成方法

说明书

一种晶体管的形成方法，包括：形成衬底，衬底上具有鳍部；形成位于鳍部上的栅极结构；在栅极结构两侧的鳍部内形成开口；向开口的底部和侧壁注入防穿通离子；形成半导体层；形成源漏掺杂区。本发明技术方案在栅极结构两侧的鳍部内形成开口后，通过对开口的底部和侧壁进行防穿通注入，在鳍部内形成防穿通区域。由于防穿通注入是对开口的底部和侧壁进行的，因此防穿通注入的防穿通离子不穿过晶体管的沟道，有利于控制所形成防穿通区域位置，能够有效的降低沟道内防穿通离子浓度，提高晶体管沟道内载流子迁移率，提高沟道性能，改善所形成晶体管的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种晶体管的形成方法。

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。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，容易产生短沟道效应，并造成漏电流的产生，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：位于半导体基底表面的鳍部和介质层，所述介质层位于鳍部之间介质层表面低于鳍部顶部；横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的顶部和侧壁表面，还覆盖鳍部之间的介质层表面；位于所述栅极结构两侧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。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶体管的形成方法，以提高晶体管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种晶体管的形成方法，包括：

形成衬底，所述衬底上具有鳍部；形成位于所述鳍部上的栅极结构，所述栅极结构横跨所述鳍部，覆盖所述鳍部顶部和侧壁的部分表面；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成开口；向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子，在所述栅极结构下方的鳍部内形成防穿通区域；向所述开口内填充半导体材料，形成半导体层；对所述半导体层进行掺杂，形成源漏掺杂区。

可选的，向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子的步骤中，所述防穿通注入的倾斜角度在10°到20°范围内，所述倾斜角度为注入方向与所述衬底表面法线之间的夹角。

可选的，向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子的步骤包括：在所述鳍部的底部形成所述防穿通区域。

可选的，向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子的步骤中，所述注入的能量在5KeV到10KeV范围内。

可选的，所形成晶体管为P型晶体管时，向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子的步骤包括：向所述开口的底部和侧壁注入N型防穿通离子，注入剂量5E14atom/cm2到1E15atom/cm2范围内。

可选的，所述N型防穿通离子包括：砷离子、磷离子或碲离子的一种或多种。

可选的，所形成晶体管为N型晶体管时，向所述开口的底部和侧壁注入防穿通离子的步骤包括：向所述开口的底部和侧壁注入P型防穿通离子，注入剂量在5E13atom/cm²到1E14atom/cm²范围内。

可选的，所述P型防穿通离子包括：硼离子、镓离子或铟离子的一种或多种。

可选的，形成防穿通区域的步骤包括：对所述开口的底部和侧壁进行防穿通离子注入；

进行第一退火处理，形成防穿通区域。

可选的，进行第一退火处理的步骤包括：通过尖峰退火的方式进行第一退火处理。