5a的刻蝕溶液。
[0103] 以所述鰭部201的頂部表面作為刻蝕停止位置，當(dāng)暴露出鰭部201的頂部表面時(shí)， 停止對(duì)剩余阻擋層205a進(jìn)行濕法刻蝕。在濕法刻蝕過(guò)程中，所述剩余阻擋層205a表面能 夠充分的接觸刻蝕溶液，且鈍化側(cè)墻207對(duì)位于鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a表面 接觸刻蝕溶液的能力無(wú)影響，使得位于鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a的刻蝕速率均 勻；并且由于鈍化側(cè)墻207的保護(hù)作用，鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a只能從鰭部 201頂部往下刻蝕，直至暴露出鰭部201的頂部表面。而由于濕法刻蝕工藝具有較高的選擇 性，對(duì)鰭部201頂部表面的損傷較少。綜合上述優(yōu)勢(shì)，本實(shí)施例中暴露出的鰭部201頂部表 面平坦，有利于后續(xù)在所述鰭部201頂部表面形成質(zhì)量較高的應(yīng)力層。
[0104] 并且，由于前述在刻蝕形成鈍化側(cè)墻207的過(guò)程中，由于剩余阻擋層205a內(nèi)氮原 子濃度較高，因此刻蝕鈍化側(cè)墻207的工藝對(duì)剩余阻擋層205a的刻蝕速率非常??；在形成 鈍化側(cè)墻207后，位于鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a表面平坦，因此刻蝕去除位于 鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a的刻蝕停止位置基本一致，這也有利于提高鰭部201 頂部表面的平坦度。
[0105] 本實(shí)施例中，在刻蝕去除位于鰭部201頂部表面的剩余阻擋層205a的同時(shí)，刻蝕 去除位于隔離層202表面的剩余阻擋層205a以及柵極結(jié)構(gòu)頂部表面的剩余阻擋層205a，暴 露出隔離層202的表面。在其他實(shí)施例中，在刻蝕去除位于鰭部頂部表面的阻擋層后，隔離 層表面和柵極結(jié)構(gòu)表面還可以剩余部分厚度的剩余阻擋層。
[0106] 請(qǐng)參考圖11，去除所述鈍化側(cè)墻207 (請(qǐng)參考圖10)。
[0107] 采用濕法刻蝕工藝去除所述鈍化側(cè)墻207,所述濕法刻蝕工藝采用的刻蝕液體為 氫氟酸溶液、氫氧化銨與過(guò)氧化氫的水溶液或硫酸與過(guò)氧化氫的水溶液。
[0108] 可以根據(jù)阻擋側(cè)墻208與鈍化側(cè)墻207的材料選擇合適的刻蝕溶液，使得鈍化側(cè) 墻207與阻擋側(cè)墻208相比具有較高的刻蝕選擇性，避免在去除鈍化側(cè)墻208的過(guò)程中，損 傷位于鰭部201側(cè)壁表面的阻擋側(cè)墻208。
[0109] 本實(shí)施例中，所述阻擋側(cè)墻208的材料為氮化硅，所述鈍化側(cè)墻207的材料為氧化 石圭，采用氫氟酸溶液作為刻蝕液體刻蝕所述鈍化側(cè)墻207。
[0110] 請(qǐng)參考圖12,在所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鰭部201頂部表面形成應(yīng)力層209。
[0111] 作為一個(gè)實(shí)施例，待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管為PMOS器件時(shí)，所述應(yīng)力層209的材料 為SiGe或SiGeB，所述應(yīng)力層209能夠?qū)艠O結(jié)構(gòu)下方的作為溝道區(qū)域的鰭部201產(chǎn)生壓 應(yīng)力作用，從而提高溝道區(qū)域內(nèi)的空穴遷移率，提高P型鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的性能。
[0112] 作為另一實(shí)施例，待形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管為NMOS器件時(shí)，所述應(yīng)力層209的材料 為SiC或SiCP，所述應(yīng)力層209能夠?qū)艠O結(jié)構(gòu)下方的作為溝道區(qū)域的鰭部201產(chǎn)生拉應(yīng) 力作用，從而提高溝道區(qū)域內(nèi)的電子遷移率，提高N型鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的性能。
[0113] 采用選擇性外延工藝在鰭部201的頂部表面形成應(yīng)力層209。本實(shí)施例以所述應(yīng) 力層209的材料為SiGe為例做示范性說(shuō)明，所述選擇性外延工藝的反應(yīng)溫度為600°C~ IKKTC，壓強(qiáng)為1托~500托，采用硅源和鍺源氣體反應(yīng)形成SiGe，其中，硅源氣體是SiH4 或SiH2Cl2，鍺源氣體為GeH4，還包括HCl氣體以及H 2，其中硅源氣體、鍺源氣體、HCl的流量 均為 Isccm ~lOOOsccm，H2 的流量是 0· Islm ~50slm。
[0114] 由于鍺硅晶體在各個(gè)方向上的生長(zhǎng)速率不同，所以最終形成的應(yīng)力層209的剖面 形狀近似為五邊形。由于所述鰭部201的頂部表面平坦，所以形成的應(yīng)力層209具有較高 的沉積質(zhì)量。
[0115] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在刻蝕去除位于鰭部頂部表面的剩余阻擋層后，也可 以包括步驟：去除鈍化側(cè)墻；對(duì)所述暴露出的鰭部頂部表面進(jìn)行刻蝕，在相鄰阻擋側(cè)墻之 間形成凹槽；在所述凹槽內(nèi)形成應(yīng)力層?？梢詼p少應(yīng)力層與柵極結(jié)構(gòu)下方的溝道區(qū)域之間 的距離，提高所述溝道區(qū)域受到的應(yīng)力，進(jìn)一步提高形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
[0116] 形成所述應(yīng)力層209之后，可以對(duì)所述應(yīng)力層209進(jìn)行摻雜離子注入，本實(shí)施例 中，所述摻雜離子作為P型離子，例如B、Ga或In。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，也可以在形 成所述應(yīng)力層209的過(guò)程中，采用原位摻雜工藝，在外延過(guò)程中通入摻雜氣體，形成具有摻 雜離子的應(yīng)力層209。
[0117] 在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述應(yīng)力層的材料也可以是SiC，所述應(yīng)力層可以具有 N型摻雜離子，例如P、As或Sb。
[0118] 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)管的形成方法，其特征在于，包括： 提供襯底，所述襯底表面形成有若干分立的鰭部； 在所述襯底表面形成隔離層，所述隔離層頂部低于所述鰭部頂部且覆蓋于鰭部的部分 側(cè)壁表面； 形成覆蓋于所述隔離層表面、鰭部的頂部和側(cè)壁表面的阻擋層； 采用氧化處理，將部分厚度的阻擋層轉(zhuǎn)化為鈍化層； 回刻蝕所述鈍化層，形成覆蓋于鰭部側(cè)壁表面的阻擋層表面的鈍化側(cè)墻； 以所述鈍化側(cè)墻為掩膜，采用濕法刻蝕工藝刻蝕去除位于鰭部頂部表面的阻擋層，且 保留位于鰭部側(cè)壁表面的阻擋層作為阻擋側(cè)墻。2. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，同一刻蝕工藝對(duì)阻擋層 的刻蝕速率與對(duì)鈍化層的刻蝕速率不同。3. 如權(quán)利要求2所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為氮 化石圭。4. 如權(quán)利要求3所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述鈍化層的材料為氮 氧化硅或氧化硅。5. 如權(quán)利要求3所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，在所述氧化處理后，剩余 的阻擋層內(nèi)的氮原子濃度大于氧化處理前阻擋層內(nèi)的氮原子濃度。6. 如權(quán)利要求2所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為氮 氧化硅。7. 如權(quán)利要求6所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述鈍化層的材料為氧 化石圭。8. 如權(quán)利要求6所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，在所述氧化處理后，剩余 的阻擋層內(nèi)的氮原子濃度大于氧化處理前阻擋層內(nèi)的氮原子濃度。9. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述氧化處理的工藝包 括：原位現(xiàn)場(chǎng)水汽生成氧化法或氧等離子體注入氧化法。10. 如權(quán)利要求9所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述原位現(xiàn)場(chǎng)水汽生 成氧化法的工藝參數(shù)為：反應(yīng)氣體包括H2，反應(yīng)氣體還包括0 2或N20, H2流量為lOsccm至 lOOOsccm, 02或N20流量為20sccm至2000sccm,沉積腔室壓強(qiáng)為0. 1托至20托，沉積腔室 溫度為450度至1100度。11. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，回刻蝕所述鈍化側(cè)墻的 工藝參數(shù)為：刻蝕腔室的等離子體源輸出功率為200瓦至2000瓦，襯底溫度為20度至80 度，刻蝕腔室壓強(qiáng)為5毫托至50毫托，刻蝕氣體包括含氟氣體或氯氣，并且向刻蝕腔室內(nèi)通 入氖氣或氬氣作為保護(hù)氣體，刻蝕氣體和保護(hù)氣體的流量之和為40sccm至80sccm。12. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝的刻 蝕溶液為氫氧化銨與過(guò)氧化氫的水溶液、硫酸與過(guò)氧化氫的水溶液或磷酸溶液。13. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度為 至2雜九。14. 如權(quán)利要求13所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述鈍化層的厚度為 5A至50人。15. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，在刻蝕去除位于鰭部頂 部表面的阻擋層后，還包括步驟：去除所述鈍化側(cè)墻；在所述鰭部頂部表面形成應(yīng)力層。16. 如權(quán)利要求15所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝去 除所述鈍化側(cè)墻。17. 如權(quán)利要求15所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，采用選擇性外延工藝 形成所述應(yīng)力層。18. 如權(quán)利要求17所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，所述應(yīng)力層的材料為 SiGe、SiGeB、SiC 或 SiCP。19. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，在刻蝕去除位于鰭部頂 部表面的阻擋層后，還包括步驟：去除所述鈍化側(cè)墻；對(duì)所述暴露出的鰭部頂部表面進(jìn)行 刻蝕，在相鄰阻擋側(cè)墻之間形成凹槽；在所述凹槽內(nèi)形成應(yīng)力層。20. 如權(quán)利要求1所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，其特征在于，在形成所述阻擋層之 前，在所述隔離層表面形成橫跨至少一個(gè)所述鰭部的柵極結(jié)構(gòu)，且所述柵極結(jié)構(gòu)覆蓋鰭部 的部分頂部表面和側(cè)壁表面；形成所述阻擋層，所述阻擋層覆蓋于鰭部頂部和側(cè)壁表面、隔 離層表面以及柵極結(jié)構(gòu)頂部和側(cè)壁表面。
【專(zhuān)利摘要】一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底表面形成有若干分立的鰭部；在所述襯底表面形成隔離層，所述隔離層頂部低于所述鰭部頂部且覆蓋于鰭部的部分側(cè)壁表面；形成覆蓋于所述隔離層表面、鰭部的頂部和側(cè)壁表面的阻擋層；采用氧化處理，將部分厚度的阻擋層轉(zhuǎn)化為鈍化層；回刻蝕所述鈍化層，形成覆蓋于鰭部側(cè)壁表面的阻擋層表面的鈍化側(cè)墻；以所述鈍化側(cè)墻為掩膜，采用濕法刻蝕工藝刻蝕去除位于鰭部頂部表面的阻擋層，且保留位于鰭部側(cè)壁表面的阻擋層作為阻擋側(cè)墻。本發(fā)明在提高形成的應(yīng)力層的質(zhì)量的同時(shí)，避免在鰭部側(cè)壁表面進(jìn)行應(yīng)力層的生長(zhǎng)，提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的性能。
【IPC分類(lèi)】H01L21/336
【公開(kāi)號(hào)】CN105470132
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410445807
【發(fā)明人】禹國(guó)賓
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2014年9月3日
【公告號(hào)】US20160064379