子；位于所述外延層200表面,橫跨所述鰭部1la的柵極結(jié)構(gòu)300和位于所述柵極結(jié)構(gòu)300兩側(cè)的鰭部1la內(nèi)的源極和漏極。
[0078]本實(shí)施例中，所述介質(zhì)層102和半導(dǎo)體襯底100之間還具有襯墊層103，所述襯墊層103有助于提高介質(zhì)層102的界面質(zhì)量，所述襯墊層103的材料可以是氧化硅，所述襯墊層103的厚度可以是5nm?30nm。
[0079]所述外延層200的材料包括硅、鍺化硅、鍺或碳化硅、砷化鎵中的一種或幾種半導(dǎo)體材料。待形成晶體管為PMOS晶體管時(shí)，所述外延層200的材料可以是鍺、鍺化硅等具有較高空穴遷移率的半導(dǎo)體材料；待形成晶體管為NMOS晶體管時(shí)，所述外延層200的材料可以是硅、碳化硅等具有較高電子遷移率的半導(dǎo)體材料。
[0080]所述外延層200內(nèi)的摻雜離子的摻雜類型與待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的摻雜類型相同。當(dāng)待形成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管為NMOS晶體管時(shí)，所述摻雜離子包括B、Ga或In中的一種或幾種P型雜質(zhì)離子；當(dāng)待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管為PMOS晶體管時(shí)，所述摻雜離子包括P、As或Sb中的一種或幾種N型雜質(zhì)離子。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以在外延層200的不同厚度摻雜不同類型的摻雜離子，以滿足不同半導(dǎo)體器件的性能。
[0081]所述外延層200內(nèi)的摻雜離子濃度范圍為lE10atom/cm3?lE20atom/cm3,所述外延層200內(nèi)的摻雜離子濃度可以是均勻分布、沿外延層200表面至鰭部1la表面逐漸升高的梯度分布或呈高斯分布狀態(tài)。
[0082]所述外延層200的厚度小于50nm。
[0083]所述柵極結(jié)構(gòu)300包括柵介質(zhì)層301和位于所述柵介質(zhì)層301表面的柵極302。所述柵介質(zhì)層301的材料可以包括氧化硅、氧化鉿、氧化鋯、硅氧化鉿、氧鋁化鉿等介質(zhì)材料中的一種或幾種，所述柵極302的材料可以包括多晶硅、T1、Ta、TiN, TaN, W等柵極材料中的一種或幾種。
[0084]本實(shí)施例中，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管還包括位于柵極結(jié)構(gòu)300兩側(cè)的鰭部1la上的源極和漏極(圖中未示出)。
[0085]所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管中位于鰭部1la頂部表面的外延層200的摻雜濃度和位于鰭部1la側(cè)壁表面的相同厚度處的外延層200內(nèi)的摻雜濃度相同，使得位于鰭部1la頂部及側(cè)壁表面的外延層200的電學(xué)特性相同，作為晶體管的溝道層可以提高所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
[0086]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成凸起的鰭部； 在所述半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層表面低于鰭部的頂部表面并覆蓋鰭部的部分側(cè)壁； 采用外延工藝在所述鰭部表面形成外延層，并且在進(jìn)行所述外延工藝時(shí)通入摻雜氣體使形成的外延層具有摻雜離子； 在所述外延層表面形成橫跨所述鰭部的柵極結(jié)構(gòu)； 在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)形成源極和漏極。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，還包括:刻蝕部分厚度的鰭部之后，再在所述鰭部表面形成外延層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述鰭部被去除的厚度小于50nm。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，采用各向同性刻蝕工藝刻蝕所述鰭部。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述各向同性刻蝕工藝為濕法刻蝕工藝或者干法刻蝕工藝，所述濕法刻蝕工藝采用的刻蝕溶液為四甲基氫氧化銨溶液、氫氧化鉀溶液或硝酸和氫氟酸的混合溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，采用選擇性外延工藝形成所述外延層。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述選擇性外延工藝包括原子層沉積工藝、分子束外延工藝或化學(xué)氣相沉積工藝。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層的材料為硅、鍺化硅、鍺碳化硅或砷化鎵。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層的厚度小于50nm。10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層的厚度與刻蝕去除的鰭部厚度相同。11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內(nèi)的慘雜離子濃度為lE10atom/cm3?lE20atom/cm3。12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子濃度從外延層表面向鰭部表面逐漸升高。13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子的濃度呈高斯分布。14.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子類型與待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的類型一致。15.一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底上的凸起的鰭部； 位于所述半導(dǎo)體襯底表面的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層表面低于鰭部的頂部表面并覆蓋鰭部的部分側(cè)壁； 位于所述鰭部表面的外延層，所述外延層具有摻雜離子； 位于所述外延層表面，橫跨所述鰭部的柵極結(jié)構(gòu)； 位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)的源極和漏極。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述外延層的材料為硅、鍺化硅、鍺、碳化硅或砷化鎵。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述外延層的厚度小于50nmo18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子濃度為 lE10atom/cm3 ?lE20atom/cm3。19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子濃度從外延層表面向鰭部表面逐漸升高或呈高斯分布。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述外延層內(nèi)的摻雜離子類型與待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的類型相反。
【專利摘要】一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成凸起的鰭部；在所述半導(dǎo)體襯底表面形成介質(zhì)層，所述介質(zhì)層表面低于鰭部的頂部表面并覆蓋鰭部的部分側(cè)壁；采用外延工藝在所述鰭部表面形成外延層，并且在進(jìn)行所述外延工藝時(shí)通入摻雜氣體使形成的外延層具有摻雜離子；在所述外延層表面形成橫跨所述鰭部的柵極結(jié)構(gòu)；在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部內(nèi)形成源極和漏極。上述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法可以提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
【IPC分類】H01L29/78, H01L29/36, H01L21/336
【公開號(hào)】CN104979197
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410131205
【發(fā)明人】金蘭, 何永根
【申請(qǐng)人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月2日