[发明专利]一种减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法

说明书

本发明提供一种减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法，在基底上形成多个多晶硅结构，多晶硅结构上设有硬掩膜结构；多晶硅结构设有侧墙；在基底上形成外延结构；沉积层间介质层；第一次退火处理；对层间介质层研磨，研磨至将硬掩膜结构的顶部露出为止；采用退火气体为氮气对层间介质层进行第二次退火处理；对层间介质层研磨至露出多晶硅结构顶部为止；去除多晶硅结构，形成HK金属栅。本发明在层间介质层进行研磨后，采用500～700℃的干氮气进行退火，用于释放FCVD过程中退火中产生的张应力，可以减小切断效应，器件在不同位置处的变化被削弱。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法。

背景技术

栅极切断效应会使同一个器件在不同位置产生较大的器件变化，其主要原因是FCVD形成的层间介质层产生的拉应力会传递到沟道中的金属栅，因此，如果要减少栅极切断效应，则需要较小FCVD产生的应力。

因此，需要提出一种新的方法来解决上述问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法，用于解决现有技术中由于FCVD形成层间介质层时将拉应力传递到金属栅，从而降低器件性能的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法，减小鳍式晶体管伪栅极切断效应的方法，所述至少包括：

步骤一、提供基底，在所述基底上形成多个相互间隔排列的多晶硅结构，所述多晶硅结构上设有硬掩膜结构；

步骤二、在所述多晶硅结构和所述硬掩膜结构侧壁形成侧墙；

步骤三、在所述基底上形成外延结构；

步骤四、沉积覆盖所述基底、所述多晶硅结构和所述硬掩膜结构的层间介质层；

步骤五、对所述层间介质层进行第一次退火处理；

步骤六、对所述层间介质层研磨，研磨至将所述硬掩膜结构的顶部露出为止；

步骤七、采用退火气体为氮气对所述层间介质层进行第二次退火处理；

步骤八、对所述层间介质层研磨至露出所述多晶硅结构顶部为止；

步骤九、去除所述多晶硅结构，形成凹槽，之后在所述凹槽中形成HK金属栅。

优选地，步骤一中在所述基底上形成多晶硅层，接着在所述多晶硅层上形成硬掩膜层，之后刻蚀所述硬掩膜层和所述多晶硅层，形成多个相互间隔排列的所述多晶硅结构和位于所述多晶硅结构上的所述硬掩膜结构。

优选地，步骤二中在所述基底上沉积一层介质层，之后刻蚀所述介质层，形成依附于所述多晶硅结构和所述硬掩膜结构侧壁的侧墙。

优选地，步骤三中的所述外延结构包括SiP外延结构和SiGe外延结构。

优选地，步骤四中沉积所述层间介质层采用FCVD的方法。

优选地，步骤五中的所述第一次退火处理为湿法退火处理。

优选地，步骤六中对所述层间介质层进行研磨的方法为化学机械研磨法。

优选地，步骤五中的所述第一次退火处理为湿法退火处理。

优选地，步骤七中第二次退火处理的退火温度为500～700℃。

优选地，步骤七中所述第二次退火的温度为650℃。

优选地，步骤七中所述第二次退火的目的是释放所述层间介质层的张力。