鳍式场效应晶体管的形成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种鶴式场效应晶体管的形成方法。
【背景技术】
[0002] 在大规模集成电路中，为降低源极、漏极和栅极的接触电阻和RC延迟，采用了自 对准娃化物（Self aligned silicide)工艺。自对准技术中，形成金属与半导体（例如娃） 的反应生成物，即金属娃化物。金属娃化物在化SAJLSI器件技术中起着非常重要的作用， 它具有良好的低电阻接触，并且可W用来提供位于金属线和衬底接触区域之间的接触面。
[0003] 现有晶体管中金属娃化物的形成方法如图1至图4所示。
[0004] 请参考图1，提供半导体衬底100,半导体衬底100上形成有晶体管的源极101、漏 极102和栅极103,源极101和漏极102通常由渗杂的娃材料形成，而栅极103通常由渗杂 多晶娃材料形成，栅极103与半导体衬底100 (的有源区）之间具有栅介质层104,栅极103 两侧具有侧墙105。
[0005] 请参考图2,通过物理气相沉积法形成金属媒层106覆盖源极101、漏极102和栅 极103,金属媒层106层同时还覆盖侧墙105表面和栅介质层104侧面，再形成帽盖层107 覆盖金属媒层106。
[0006] 请参考图3,进行第一次退火工艺，使源极101中的娃与金属媒层106中的媒形成 第一媒化物111，漏极102中的娃与金属媒层106中的媒形成第二媒化物112,栅极103中 的娃与金属媒层106中的媒形成第H媒化物113。
[0007] 请参考图4,进行第二次退火工艺，使第一媒化物111、第二媒化物112和第H媒化 物113的晶相发生改变，形成低电阻形态的晶相，同时金属媒层106被完全转换（帽盖层 107在图4中省略显示）。
[0008] 随着半导体技术的进步，MOSFET场效应管沟道的长度缩短，送样做有可W增加芯 片的管芯密度，增加MOSFET的开关速度等等好处。随着器件沟道长度的缩短，漏极与源极 的距离也随之缩短，送样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断（pinch off)沟 道的难度也越来越大，如此便使亚阀值漏电（sub-t虹eshold leakage)现象，即所谓的短 沟道效应（skxrt-channel effects, SCE)更容易发生。为此，业界提出鶴式场效应晶体管 (FinFET)器件结构。鶴式场效应晶体管具有比平面MOSFET器件强得多的沟道控制能力，能 够很好的抑制短沟道效应，而且相对其它器件具有更好的现有的集成电路生产技术的兼容 性。
[0009] 然而，正如图1至图4所示，现有金属娃化物形成方法需要消耗大量原来半导体衬 底（有源区）中的大量的娃，而鶴式场效应晶体管中，呈H维（3D)结构的鶴部通常尺寸较 小，无法提供足够的娃W形成金属娃化物，因此，在鶴式场效应晶体管中形成金属娃化物十 分困难，并且如果采用现有方法制作鶴式场效应晶体管中的金属娃化物，会导致漏电流增 加等问题。
【发明内容】
[0010] 本发明解决的问题是提供一种鶴式场效应晶体管的形成方法，W简化工艺，形成 质量良好的金属娃化物，减小漏电流，减小寄生电阻，从而提高鶴式场效应晶体管的性能。
[0011] 为解决上述问题，本发明提供一种鶴式场效应晶体管的形成方法，包括：
[001引提供衬底；
[0013] 在所述衬底上形成鶴部；
[0014] 在所述衬底上形成伪栅结构，所述伪栅结构横跨至少一个所述鶴部，并覆盖所述 鶴部的侧壁与顶部；
[0015] 在所述伪栅结构两侧的鶴部中形成源区和漏区；
[0016] 利用金属因化物和娃焼发生反应，在所述源区/漏区表面形成金属娃化物；
[0017] 在形成所述金属娃化物之后，进行退火工艺。
[001引可选的，所述金属娃化物的厚度范围为50A~100A。
[0019] 可选的，采用化学气相沉积法或者原子层沉积法形成所述金属娃化物。
[0020] 可选的，形成所述金属娃化物的过程中，所述金属因化物的流量范围为 200sccm~400sccm,所述娃焼的流量范围400sccm~SOOsccm。
[0021] 可选的，形成所述金属娃化物的过程中，采用的反应压强为4Torr~6Torr，采用 的功率为600w~700w。
[0022] 可选的，采用在400°C~500°C的温度范围形成所述金属娃化物。
[0023] 可选的，所述退火工艺采用的退火温度在80(TC~IOOCTC。
[0024] 可选的，所述金属因化物为金属氯化物。
[00巧]可选的，所述金属氯化物为氯化铁、氯化粗、氯化铅和氯化餓的至少其中之一。
[0026] 可选的，在形成所述金属娃化物之前，还包括：
[0027] 形成介质层覆盖所述伪栅结构、源区和漏区，所述介质层上表面与所述伪栅结构 上表面齐平；
[0028] 去除所述伪栅结构，并在所述伪栅结构所在位置形成金属栅结构；
[0029] 在形成所述金属栅结构之后，在所述介质层中形成凹槽W重新暴露所述源区和漏 区；
[0030] 在形成所述金属娃化物时，所述金属娃化物同时覆盖所述凹槽的内壁。
[0031] 可选的，在形成所述金属娃化物之后，且在对所述金属娃化物进行所述退火工艺 之前，还包括：在所述金属娃化物上形成金属插塞的步骤。
[0032] 可选的，在形成所述金属娃化物之后，且在形成所述金属插塞之前，还包括；在所 述金属娃化物表面形成帽盖层的步骤，所述金属插塞形成在所述帽盖层表面。
[0033] 与现有技术相比，本发明的技术方案具有W下优点：
[0034] 本发明的技术方案中，通过先形成金属娃化物，再对金属娃化物进行退火的办法， 形成了电阻率低的金属娃化物，由于金属娃化物通过金属因化物与娃焼反应形成，不需要 消耗源区（和漏区）本身的娃，从而可W减小金属插塞与源区（和漏区）之间的寄生电阻， 并且只需要一步退火工艺处理金属娃化物，节省了工艺步骤，节约了成本。
[0035] 进一步，采用化学气相沉积法形成金属娃化物，因此金属娃化物的厚度易于精确 控制，并且金属娃化物各部分的均一性好，寄生电阻进一步减小。
[0036] 进一步，采用化学气相沉积法在形成金属娃化物的过程中，娃焼的流量范围 400sccm~SOOsccm。娃焼的流量控制在400sccm W上，W保证反应腔内有足够的反应物， 并同时使反应腔内的压强控制在稳定的范围，从而保证反应平稳进行。娃焼的流量控制在 SOOsccm W下，一方面防止反应腔内压强太高，另一方面保证反应产物不发生变化。
【附图说明】
[0037]图1至图4是现有晶体管的形成方法各步骤对应的结构示意图；
[0038] 图5至图8是本发明实施例所提供的鶴式场效应晶体管的形成方法各步骤对应的 结构示意图。
【具体实施方式】
[0039] 随着半导体器件（例如晶体管）尺寸越来越小，沟道长度越来越短，需要很严格的 控制有源区渗杂的深度（称为超浅节），此时如果在渗杂区域生成金属娃化物时，渗杂区域 的娃消耗的过多，就会造成金属娃化物向纵深方向生长，造成漏电流增大。
[0040] 正如【背景技术】所述，在鶴式场效应晶体管中，源极和漏极形成在呈3D结构的鶴部 两端，当在源极和漏极上形成金属娃化物时，大量的娃将被消耗用W形成金属娃化物，一旦 源极或漏极中的娃被大量消耗，就会导致严重的漏电流现象产生。此外，为了减小寄生电 阻，鶴式场效应晶体管中金属娃化物的厚度必须精确控制。但是现有方法无法对金属娃化 物的厚度进行很好的控制。
[0041] 为此，本发明提供一种鶴式场效应晶体管的形成方法，所述形成方法先通过金属 因化物与娃焼反应形成金属娃化物，再对金属娃化物进行退火工艺，形成了电阻率低的金 属娃化物，在整个过程中，不需要消耗源区（和漏区）本身的娃，从而可W减小金属插塞与 源区（和漏区）之间的寄生电阻，并且只需要一步退火工艺处理金属娃化物，节省了工艺步 骤，节约了成本。
[0042] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0043] 本发明实施例提供一种鶴式场效应晶体管的形成方法，请结合参考图5至图8。
[0044] 请参考图5,提供衬底200,并在衬底200上形成鶴部210。
[0045] 本实施例中，衬底200为娃衬底。在本发明的其他实施例中，衬底200还可W为错 娃衬底或绝缘体上娃衬底等其它半导体衬底，本发明对此不作限制。
[0046] 可W通过对衬底200进行光刻和刻蚀等工艺形成鶴部210,或者通过外延工艺形 成鶴部210,本发明对鶴部210的形成方式不作限制。鶴部210用于形成鶴式场效应晶体管 的源区、漏区W及沟道区。
[0047] 图中虽未显示，但是在形成鶴部210之后，本实施例继续在衬底200上形成伪栅结 构（未示出），所述伪栅结构可W包括伪栅介质层和伪栅极。伪栅结构横跨至少一个鶴部 210,并覆盖鶴部210的侧壁与顶部。并且伪栅结构两侧分别露出部分鶴部210,用于形成源 区或漏区。
[0048] 图中虽未显示，但是在形成所述伪栅结构之后，还可W在所述伪栅结构两侧形成 栅极侧墙（未示出），形成所述栅极侧墙的工艺均为本领域惯用技术，本发明在此不再赏 述。
[0049] 请参考图6,对图5所示伪栅结构两侧的鶴部210进行离子注入，并进行源漏退火 工艺，形成源区210a (图6中显示的为其中的源区210曰，漏区未示出，应当理解，漏区与源区 210a在结构上可W具有对称性）。
[0050] 请继续参考图6,形成介质层220覆盖所述伪栅结构、源区210a和所述漏区，并且 介质层220的上表面可W与所述伪栅结构的上表面齐平。
[0051] 本实施例中，介质层220的材料可W为氧化娃，可W采用化学气相沉积法形成介 质层220。并且可W采用化学机械研磨法使介质层220上表面与所述伪栅极上表面齐平。
[0052] 图中虽未显示，但在形成介质层220之后，可W蚀刻去除所述伪栅结构，并在所述 伪栅结构所在位置形成金属栅结构（未示出）。去除所述伪栅结构可W依次采用干法刻蚀 和湿法刻蚀进行刻蚀，去除所述伪栅结构之后会在介质层220中形成开口（未示出）。本发 明对去除所述伪栅的具体方法不做限制。形成所述金属栅结构的过程可W包括；在上述开 口的内壁形成高K栅介质层220,然后采用金属材料填充满所述开口。
[0053] 请继续参考图6,在形成所述金属栅结构之后，在介质层220中形成凹槽201 W重 新暴露源区21