法很難形成所述上窄下寬的鰭部。
[0036]本發(fā)明的技術(shù)方案提出一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，對(duì)P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的鰭部進(jìn)行離子注入，形成注入?yún)^(qū)，然后對(duì)所述注入?yún)^(qū)進(jìn)行激光熔融退火處理，形成單晶半導(dǎo)體材料層，并且去除所述單晶半導(dǎo)體層內(nèi)的缺陷，從而提高形成的P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
[0037]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038]請(qǐng)參考圖1，提供半導(dǎo)體襯底100，所述半導(dǎo)體襯底100包括第一區(qū)域I，在所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域I上形成凸起的第一鰭部101。
[0039]所述半導(dǎo)體襯底100的材料包括硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料，所述半導(dǎo)體襯底100可以是體材料也可以是復(fù)合結(jié)構(gòu)如絕緣體上硅。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)半導(dǎo)體襯底100上形成的半導(dǎo)體器件選擇所述半導(dǎo)體襯底100的類型，因此所述半導(dǎo)體襯底100的類型不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100的材料為單晶石圭。
[0040]本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底100還包括第二區(qū)域II，并且同時(shí)在所述半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域II上形成凸起的第二鰭部102。
[0041]本實(shí)施例中，所述第一區(qū)域I用于形成P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述第二區(qū)域II用于形成N型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述第一區(qū)域I和第二區(qū)域II可以相鄰或不相鄰，本實(shí)施例中，所述第一區(qū)域I和第二區(qū)域II為相鄰區(qū)域，使所述N型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管構(gòu)成CMOS晶體管。
[0042]本實(shí)施例中，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成外延層之后，刻蝕所述外延層形成所述第一鰭部101和第二鰭部102。具體的，在所述外延層表面形成掩膜層110之后，以所述掩膜層I1為掩膜刻蝕所述外延層，形成第一鰭部101和第二鰭部102。所述外延層的材料為單晶硅。單晶硅材料中電子的載流子遷移率大于空穴的載流子遷移率，所以現(xiàn)有技術(shù)直接在所述第一鰭部101上形成的P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的空穴載流子的遷移率有待進(jìn)一步提聞。
[0043]本實(shí)施例中，所述第一鰭部101和第二鰭部102的頂部寬度小于底部寬度，并且所述第一鰭部101的側(cè)壁與半導(dǎo)體襯底100之間的銳角夾角為70°?85°，所述第二鰭部102的側(cè)壁與半導(dǎo)體襯底100之間的銳角夾角為70°?85°。
[0044]所述第一鰭部101和第二鰭部102的高度為80nm?lOOnm，在本發(fā)明的其他所述例中，所述第一鰭部101和第二鰭部102的高度可以根據(jù)具體的器件要求選擇合適的高度。
[0045]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可以通過(guò)刻蝕所述半導(dǎo)體襯底100形成所述第一鰭部101和第二鰭部102。
[0046]所述第一鰭部101和第二鰭部102的數(shù)量可以大于或等于一個(gè)，本實(shí)施例中，以一個(gè)第一鰭部101、一個(gè)第二鰭部102作為示例。
[0047]本實(shí)施例中，在形成所述第一鰭部101和第二鰭部102之后，保留所述第一鰭部101和第二鰭部102上的掩膜層110，所述掩膜層110可以在后續(xù)工藝中保護(hù)第一鰭部101和第二鰭部102的頂部表面，并且作為后續(xù)形成隔離材料層的平坦化停止層。
[0048]請(qǐng)參考圖2，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成隔離材料層200，所述隔離材料層200的表面與第一鰭部101和第二鰭部102的頂部表面齊平。
[0049]所述隔離材料層200的材料可以是氧化硅、氮化硅、碳氧化硅等絕緣介質(zhì)材料，后續(xù)刻蝕所述隔離材料層200形成隔離層，作為相鄰鰭部之間的隔離結(jié)構(gòu)，以及后續(xù)形成的第一柵極結(jié)構(gòu)、第二柵極結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體襯底100之間的隔離結(jié)構(gòu)。
[0050]所述隔離材料層200的形成方法包括:在所述半導(dǎo)體襯底100上沉積隔離材料，所述隔離材料覆蓋第一鰭部101和第二鰭部102，并且填充滿所述第一鰭部101和第二鰭部102之間的凹槽；以所述掩膜110為研磨停止層，采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝對(duì)所述隔離材料進(jìn)行平坦化處理，形成隔離材料層200，使所述隔離材料層200的表面與掩膜層110的表面齊平。
[0051 ] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在形成所述第一鰭部101和第二鰭部102之后，可以去除所述第一鰭部101和第二鰭部102頂部的掩膜層110，后續(xù)以所述第一鰭部101和第二鰭部102的頂部表面作為研磨停止層，形成所述隔離材料層200，使所述隔離材料層200的表面與第一鰭部101、第二鰭部102的頂部表面齊平。
[0052]請(qǐng)參考圖3，在所述第一區(qū)域I上形成第一掩膜層201，暴露出第二區(qū)域II上的隔離材料層200和掩膜層110，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域II進(jìn)行P型離子注入，在半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域II內(nèi)形成P阱112。
[0053]所述第一掩膜層201能夠阻擋離子的注入，本實(shí)施例中，所述第一掩膜層201的材料為光刻膠。形成所述第一掩膜層201的方法包括:采用旋涂工藝在所述隔離材料層200和掩膜層110表面形成光刻膠層之后，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光顯影，去除位于第二區(qū)域II上方的光刻膠層之后，形成位于第一區(qū)域I上的第一掩膜層201。
[0054]本實(shí)施例中，由于后續(xù)在第二區(qū)域II上形成NMOS晶體管，所以需要在所述第二區(qū)域II內(nèi)形成P阱。所述P型離子注入的離子至少包括B、Ga或In中的一種離子。
[0055]可以通過(guò)調(diào)整所述P型離子的注入能量，使所述P型離子的注深度位于半導(dǎo)體襯底100的第二區(qū)域II內(nèi)，從而使注入離子均位于所述第入二區(qū)域II內(nèi)形成P阱112。由于所述隔離材料層200的表面與掩膜層110的表面齊平，使得在進(jìn)行所述P型離子注入時(shí)，注入離子經(jīng)過(guò)的材料層的厚度一致，不同位置處的P阱112的位置容易控制。本實(shí)施例中，所述P阱位于半導(dǎo)體襯底100的上表面內(nèi)，所述第二鰭部102位于所述P阱112表面。
[0056]所述第二鰭部102頂部的掩膜層110在所述P型離子注入的過(guò)程中，能夠保護(hù)所述第二鰭部102的頂部表面，避免在注入過(guò)程中使第二鰭部102的頂部表面出現(xiàn)損傷。
[0057]請(qǐng)參考圖4，去除所述第一掩膜層201 (請(qǐng)參考圖3)之后，在第二區(qū)域II上形成第二掩膜層202，暴露出第一區(qū)域I上的隔離材料層200和掩膜層110，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域I進(jìn)行N型離子注入，在半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域I內(nèi)形成N阱111。
[0058]可以采用灰化或濕法腐蝕工藝去除所述第一掩膜層201，本實(shí)施例中，采用灰化工藝去除所述第一掩膜層201之后，再形成所述第二掩膜層202。
[0059]所述第二掩膜層202能夠阻擋離子的注入，本實(shí)施例中，所述第二掩膜層202的材料為光刻膠。形成所述第二掩膜層202的方法包括:采用旋涂工藝在所述隔離材料層200和掩膜層110表面形成光刻膠層之后，對(duì)所述光刻膠層進(jìn)行曝光顯影，去除位于第一區(qū)域I上方的光刻膠層之后，形成位于第二區(qū)域II上的第二掩膜層202。
[0060]本實(shí)施例中，由于后續(xù)在第一區(qū)域I上形成PMOS晶體管，所以需要在所述第一區(qū)域I內(nèi)形成N阱。所述N型離子注入的離子至少包括P、As或Sb中的一種離子。
[0061]可以通過(guò)調(diào)整所述N型離子的注入能量，使所述N型離子的注入深度位于半導(dǎo)體襯底100的第一區(qū)域I內(nèi)，從而使注入離子均位于所述第一區(qū)域I內(nèi)形成N阱111。由于所述隔離材料層200的表面與掩膜層110的表面齊平，使得在進(jìn)行所述N型離子注入時(shí)，注入離子經(jīng)過(guò)的材料層的厚度一致，不同位置處的N阱111的注入深度容易控制。所述第一鰭部101頂部的掩膜層110在所述N型離子注入的過(guò)程中，能夠保護(hù)所述第一鰭部101的頂部表面，避免在注入過(guò)程中使第一鰭部101的表面出現(xiàn)損傷。
[0062]本實(shí)施例中，所述第一區(qū)域I內(nèi)的N阱111與第二區(qū)域II內(nèi)的P阱112的深度和厚度相同。
[0063]本實(shí)施例中，先形成位于第二區(qū)域II內(nèi)的P阱之后，再形成位于第一區(qū)域I內(nèi)的N阱，可以使所述第二區(qū)域II上的第二掩膜層202繼續(xù)作為后續(xù)對(duì)第一鰭部101進(jìn)行遷移率增強(qiáng)離子注入的掩膜，可以節(jié)約工藝步驟。
[0064]在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以先在所述第一區(qū)域I內(nèi)形成N阱之后，再在所述第二區(qū)域II內(nèi)形成P阱，然后再在第二區(qū)域II上形成后續(xù)進(jìn)行遷移率增強(qiáng)離子注入的掩膜。
[0065]請(qǐng)參考圖5，對(duì)所述第一鰭部101進(jìn)行遷移率增強(qiáng)離子注入，所述注入離子用于增強(qiáng)空穴的遷移率。
[0066]所述遷移率增強(qiáng)離子注入以所述第二掩膜202為掩膜進(jìn)行離子注入。本實(shí)施例中，所述遷移率增強(qiáng)離子注入的離子為鍺離子。由于所述第一區(qū)域I上待形成的晶體管為P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的載流子為空穴。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述遷移率增強(qiáng)離子注入的離子還可以是其他可以增強(qiáng)空穴載流子遷移率的離子。
[0067]本實(shí)施例中，所述遷移率增強(qiáng)離子注入的劑量小于l