0a和所述漏区。
[0054] 需要说明的是，本实施例中，凹槽201底部仍然保留有位于衬底200上的部分介质 层220 (即凹槽201的底部未延伸至衬底200表面），送是因为，如果将凹槽201刻蚀至暴露 衬底200表面，则后续形成的金属娃化物会同时覆盖在衬底200表面，从而造成增大漏电流 的风险，因此，通常凹槽201底部保留有一定厚度的介质层220。
[0055] 本实施例中，可W采用一步或者多步干法刻蚀对介质层220进行刻蚀，W形成凹 槽201，具体工艺为本领域技术人员所熟知，在此不再赏述。
[0056] 请继续参考图6,利用金属因化物和娃焼（SiH4)发生反应，在源区210a/漏区（未 示出）表面形成金属娃化物230。需要说明的是，金属娃化物230除了覆盖源区210a/漏区 表面之外，还同时覆盖凹槽201的内壁，并且还有部分金属娃化物230覆盖介质层220的上 表面。
[0057] 现有方法通常在源区/漏区表面形成金属层，再通过两次退火使金属层与源区/ 漏区中的娃发生反应，最终形成金属娃化物。
[0058] 与现有方法不同的，本实施例采用化学气相沉积法形成金属娃化物230。并且进 一步的，本实施例利用的所述金属因化物为金属氯化物。所述金属氯化物可W为氯化铁 (TiCl4)、氯化粗、氯化铅和氯化餓的至少其中之一。
[0059] 本实施例W氯化铁为例进行说明，具体利用氯化铁与娃焼进行化学气相沉积法， 从而反应生成铁娃合金灯iSiz)的金属娃化物230。
[0060] 所述化学气相沉积法在形成金属娃化物230的过程中，采用的反应压强为 4Torr~6Torr，从而使反应腔维持在能够使氯化铁和娃焼均产生等离子体的条件。所述化 学气相沉积法在形成金属娃化物230的过程中，采用的功率为600W~700W，一方面，如果功 率低于600W时，反应气体（即气态的氯化铁和气态的娃焼）解离不完全；另一方面，如果功 率高于700W，易使生成的TiSiz薄膜（即金属娃化物230)产生缺陷。
[0061] 所述化学气相沉积法在形成金属娃化物230的过程中，娃焼的流量范围可W为 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。
[0062] 所述化学气相沉积法在形成金属娃化物230的过程中，氯化铁的流量范围可为 200sccm~400sccm。如果氯化铁的流量低于200sccm，不仅整个反应比较慢，而且反应腔内 的压强较难维持在一个稳定的范围，而如果氯化铁的流量低于400sccm，则氯化铁与娃焼反 应不够充分，未反应的氯化铁会对形成的TiSiz造成损害，导致TiSiz的薄膜质量不好。
[0063] 在所述化学气相沉积法过程中，发生的反应式如下：
[0064] TiCl4+2SiH4 一 TiSi2+4肥 1+2?
[0065] 为了保证氯化铁充分反应，本实施例控制氯化铁的流量和娃焼的流量比例维持在 1:2左右。
[0066] 所述化学气相沉积法在形成金属娃化物230的过程中，采用的温度范围为 40(TC~50(TC。TiSiz有两相，分别是电阻较高的亚稳C49相（电阻率为60yQ.cm~ 70UQ?cm)和电阻较低的正交晶系C54相（电阻率为15UQ?cm~20UQ?cm)。为了 降低电阻，需要采用C54相的TiSiz。C54相的TiSiz的形成温度比C49相的TiSiz形成温 度高。但是，一步形成C54相的TiSiz会有W下问题：娃在娃化反应中是主要的扩散物质， 如果初始退火温度过高的话，会形成过多的横向娃化物和桥连短路；另外一个重要原因是 C54相TiSiz的形成受成核限制。
[0067] 本实施例采用两步形成C54相的TiSiz,第一步即形成金属娃化物230的过程，此 过程具体在40(TC~50(TC的温度范围内进行，此过程形成的是C49相的TiSiz (即金属娃化 物230)，并且还能防止出现金属富余的情况。第二步为后续的退火工艺，其作用是使TiSiz 从高电阻的C49相转化成低电阻的C54相（请参考图8中的金属娃化物230a)。通过两步 形成最终的金属娃化物，可W减少横向娃化物的形成，并且最终形成低电阻的金属娃化物。
[0068] 本实施例在40(TC~50(TC的温度范围形成C49相的TiSiz, -方面，温度需要高于 40(TC，W保证C49相的TiSiz的形成。另一方面，温度如果高于50(TC，会造成C49和巧4 的晶相同时存在，造成横向娃化物和桥连短路等不利影响。
[0069] 本实施例中，所述化学气相沉积法形成的金属娃化物230的厚度范围可W为 50A~lOOA，从而保证金属娃化物能够起到相应的电学性能，并减小寄生电阻。
[0070] 本实施例采用化学气相沉积法形成金属娃化物230,因此金属娃化物230的厚度 易于精确控制，并且金属娃化物230各部分的均一性好，减小了寄生电阻。
[0071] 需要说明的是，在本发明的其它实施例中，也可W采用原子层沉积法形成金属娃 化物，采用原子层沉积法时，采用的各工艺条件可参考采用化学气相沉积法时的内容。
[0072] 请参考图7,在金属娃化物230表面形成帽盖层240。
[0073] 本实施例中，帽盖层240的材料可W为氮化铁。帽盖层240可W防止后续形成的 金属插塞中，金属材料扩散到金属娃化物230或者介质层220中。
[0074] 请参考图8,在帽盖层240表面上形成金属插塞250,金属插塞250同时填充满图 7所示凹槽201。
[00巧]本实施例中，金属插塞250的材料可W为鹤。在形成金属插塞250之后，还可W进 行化学机械研磨，W去除多余的金属，使金属插塞250的上表面与介质层220的上表面齐 平。在此化学机械研磨步骤中，图7所示位于介质层220上表面的金属娃化物230和帽盖 层240也被一同研磨去除。
[0076] 请继续参考图8,在形成金属插塞250之后，进行退火工艺，使图7所示C49相的金 属娃化物230灯iSiz)转变为C54相的金属娃化物230曰。
[0077] 本实施例中，所述退火工艺采用的退火温度在80(TC~IOOCTC。正如前面所述，所 述退火工艺作用是使TiSiz的相从C49相向C54相转变，因此，退火温度需要高于80(TC才 能够使转变完全进行，另外，为了保护晶体管的其它结构不受影响，退火温度控制在IOOCTC W下。
[0078] 本实施例所提供的鶴式场效应晶体管的形成方法中，先通过金属因化物（氯化 铁）与娃焼反应形成金属娃化物230,再对金属娃化物230进行退火工艺，形成了电阻率低 的金属娃化物203a，在整个过程中，不需要消耗源区210a (和漏区）本身的娃，从而可W减 小金属插塞250与源区210a(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230a，节省了工艺步骤，节约了成本。
[0079] 虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本 发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当W权利要求所 限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括： 提供衬底； 在所述衬底上形成鳍部； 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鳍部，并覆盖所述鳍部 的侧壁与顶部； 在所述伪栅结构两侧的鳍部中形成源区和漏区； 利用金属卤化物和硅烷发生反应，在所述源区/漏区表面形成金属硅化物； 在形成所述金属硅化物之后，进行退火工艺。2. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物 的厚度范围为50A~100A。3. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉 积法或者原子层沉积法形成所述金属硅化物。4. 如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述金属硅 化物的过程中，所述金属卤化物的流量范围为20〇SCCm~40〇SCCm，所述硅烷的流量范围 400sccm ~800sccm。5. 如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述金属硅 化物的过程中，采用的反应压强为4Torr~6Torr，采用的功率为600w~700w。6. 如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用在400°C~ 500°C的温度范围形成所述金属硅化物。7. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述退火工艺采 用的退火温度在800°C~1000°C。8. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述金属卤化物 为金属氯化物。9. 如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述金属氯化物 为氯化钛、氯化钽、氯化钯和氯化锶的至少其中之一。10. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述金属 石圭化物之前，还包括： 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； 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； 在形成所述金属栅结构之后，在所述介质层中形成凹槽以重新暴露所述源区和漏区； 在形成所述金属硅化物时，所述金属硅化物同时覆盖所述凹槽的内壁。11. 如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述金属 硅化物之后，且在对所述金属硅化物进行所述退火工艺之前，还包括：在所述金属硅化物上 形成金属插塞的步骤。12. 如权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，在形成所述金 属硅化物之后，且在形成所述金属插塞之前，还包括：在所述金属硅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。
【专利摘要】一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成鳍部；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鳍部，并覆盖所述鳍部的侧壁与顶部；在所述伪栅结构两侧的鳍部中形成源区和漏区；利用金属卤化物和硅烷发生反应，在所述源区/漏区表面形成金属硅化物；在形成所述金属硅化物之后，进行退火工艺。所述形成方法形成的鳍式场效应晶体管性能提高。
【IPC分类】H01L21/205, H01L21/336
【公开号】CN105336615
【申请号】CN201410322716
【发明人】刘英明
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年7月8日