[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制造方法在审
申请号: | 202011562702.0 | 申请日: | 2020-12-25 |
公开(公告)号: | CN112687627A | 公开(公告)日: | 2021-04-20 |
发明(设计)人: | 李勇 | 申请(专利权)人: | 上海华力集成电路制造有限公司 |
主分类号: | H01L21/8238 | 分类号: | H01L21/8238;H01L27/092 |
代理公司: | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人: | 张彦敏 |
地址: | 201203 上海市浦*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 场效应 晶体管 及其 制造 方法 | ||
1.一种鳍式场效应晶体管的制造方法,其特征在于,包括:
S1:提供半导体衬底,在半导体衬底上形成多条鳍体,所述多条鳍体并行排列,在所述鳍体的底部形成绝缘层,以隔离各所述鳍体;
S2:形成多条多晶硅栅行,所述多条多晶硅栅行并行排列,且所述多条多晶硅栅行的长度方向和所述多条鳍体的长度方向垂直排列,而在所述多条多晶硅栅行和所述多条鳍体的交叉区域分别形成伪栅极结构,在鳍体上的伪栅极结构的两侧形成源区或漏区,且源区或漏区中形成有嵌入式外延层,在源区或漏区的表面形成依次形成侧墙和接触刻蚀停止层;
S3:形成第一层间介质层,并进行平坦化,所述第一层间介质层填充半导体衬底上的所述多条多晶硅栅行以及所述多条鳍体之间的间隙,并覆盖所述伪栅极结构;
S4:对第一层间介质层进行光刻刻蚀工艺直至将源区或漏区顶部表面的侧墙和接触刻蚀停止层全部去除;
S5:对源区或漏区表面的侧墙和接触刻蚀停止层继续刻蚀,直至将源区或漏区顶部表面及侧部表面的顶部部分的侧墙和接触刻蚀停止层全部去除,但保留源区或漏区的侧部表面的底部部分的接触刻蚀停止层和侧墙,并同时去除相邻鳍体上的源区或漏区之间的第一层间介质层上的接触刻蚀停止层;
S6:形成一层金属层,并进行退火工艺,使金属层与源区或漏区裸露出的多晶硅反应形成金属硅化物层,金属硅化物层包覆裸露的源区或漏区的表面;
S7:去除未反应的金属层,将形成的金属硅化物层裸露出来;
S8:形成层间介质层,并进行平坦化工艺以形成第二层间介质层,使第二层间介质层填充多晶硅栅行之间的间隙;以及
S9:对第二层间介质层进行光刻刻蚀工艺使部分金属硅化物层裸露出来而在源区或漏区上形成槽,将导电材料填充于槽内,并进行平坦化而形成接触槽,以将源区或漏区的硅引出而引出源区或漏区。
2.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法,其特征在于,绝缘层采用浅沟槽场氧。
3.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法,其特征在于,嵌入式外延层包括嵌入式SiGe外延层和嵌入式SiP外延层。
4.根据权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的制造方法,其特征在于,嵌入式SiP外延层形成于N型鳍式晶体管的伪栅极结构两侧的源区或漏区中;嵌入式SiGe外延层形成于P型鳍式晶体管的伪栅极结构两侧的源区或漏区中。
5.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法,其特征在于,在S9中仅将金属硅化物层顶部尖端裸露出来以供接触槽引出源区或漏区。
6.一种鳍式场效应晶体管,其特征在于,包括:
半导体衬底,在半导体衬底上形成有多条鳍体,所述多条鳍体并行排列,在所述鳍体的底部形成有绝缘层,以隔离各所述鳍体;
多条多晶硅栅行,所述多条多晶硅栅行并行排列,且所述多条多晶硅栅行的长度方向和所述多条鳍体的长度方向垂直排列,而在所述多条多晶硅栅行和所述多条鳍体的交叉区域分别形成伪栅极结构,在鳍体上的伪栅极结构的两侧形成有源区或漏区,且源区或漏区中形成有嵌入式外延层;层间介质层填充绝缘层上的所述多条多晶硅栅行以及所述多条鳍体之间的间隙,并覆盖所述伪栅极结构;
接触槽,位于层间介质层内,接触槽的底部位于源区或漏区上,源区或漏区与接触槽之间包括金属硅化物层,金属硅化物层包覆源区或漏区顶部表面及侧部表面的顶部部分,接触槽的底部接触部分金属硅化物层。
7.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,接触槽的底部仅接触金属硅化物层顶部尖端。
8.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,源区或漏区的侧部表面的底部部分被侧墙和接触刻蚀停止层保护。
9.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,嵌入式外延层包括嵌入式SiGe外延层和嵌入式SiP外延层。
10.根据权利要求9所述的鳍式场效应晶体管,其特征在于,嵌入式SiP外延层形成于N型鳍式晶体管的伪栅极结构两侧的源区或漏区中;嵌入式SiGe外延层形成于P型鳍式晶体管的伪栅极结构两侧的源区或漏区中。
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