及隔离结构103表面的第二初始掩膜层；在所述第一区域I的第二初始掩膜层表面形成图形化的第二光刻胶层；以所述图形化的第二光刻胶层为掩膜，刻蚀去除位于第二区域II的第二初始掩膜层，在第一区域I的隔离结构103表面、第一鳍部101顶部和侧壁表面形成第二掩膜层111。
[0116]请参考图13，在所述第二鳍部102顶部表面和侧壁表面形成第二隔离层112 ;在所述第二隔离层112表面形成第二杂质层113，且所述第二杂质层113还覆盖于隔离结构103表面以及第二掩膜层111表面。
[0117]所述第二隔离层112的材料以及形成方法可参考第一隔离层106的材料以及形成方法，在此不再赘述。
[0118]第二杂质层113具有与第二鳍部102材料原子相同的原子，因此所述第二杂质层113中具有硅原子，且第二杂质层113中还具有N型离子或P型离子。
[0119]本实施例以第二区域II为NM0S区域为例做示范性说明，则第二杂质层113中具有N型离子，所述N型离子为P、As或Sb，本实施例以所述第二杂质层113中的N型离子为P做示范性说明。
[0120]第二杂质层113的材料为掺磷的硅或掺磷的碳化硅，第二杂质层113的厚度为50埃至300埃。
[0121]采用低压化学气相沉积工艺形成所述第二杂质层113，具体可参考前述第一杂质层的形成方法，本实施例形成的第二杂质层113中各区域的磷离子的浓度均匀性高，有利于后续形成共形掺杂的第二掺杂区。
[0122]请参考图14，对所述衬底100进行第二退火处理114，使第二杂质层113(请参考图13)中的N型离子扩散进入第二鳍部102中，在第二鳍部102中形成第二掺杂区115，且第二杂质层113转化为第二本征层116。
[0123]所述第二掺杂区115为轻掺杂区或阱区。
[0124]所述第二退火处理114的工艺可参考前述第一退火处理的工艺。
[0125]在第二退火处理114过程中，第二杂质层113中的P离子通过第二隔离层112扩散进入第二鳍部102中，在第二鳍部102内形成第二掺杂区115 ;由于第二杂质层113中的P离子浓度分布均匀，且第二隔离层112具有均匀厚度，因此形成的第二掺杂区115中各区域的浓度区域一致，形成共形掺杂的第二掺杂区115。
[0126]所述第二本征层116的材料为硅或碳化硅，所述第二本征层116中还可以有少量的P离子。
[0127]请参考图15，以所述第二隔离层112为刻蚀停止层，刻蚀去除所述第二本征层116 (请参考图14);刻蚀去除所述第二隔离层112 (请参考图14)，直至暴露出第二鳍部102顶部和侧壁表面；刻蚀去除所述第二掩膜层111 (请参考图14)。
[0128]刻蚀去除所述第二本征层116、第二隔离层112、第二掩膜层111的工艺可分别参考前述刻蚀去除第一本征层、第一掩膜层的工艺，在此不再赘述。
[0129]本发明提供的鳍式场效应管的形成方法的技术方案具有以下优点:
[0130]首先，在鳍部侧壁和顶部表面形成隔离层，且刻蚀工艺对隔离层的刻蚀速率与对鳍部的刻蚀速率不同；在隔离层表面形成杂质层，所述杂质层中具有与鳍部材料相同的原子，且所述杂质层中还具有N型离子或P型离子；对衬底进行退火处理，使杂质层中的N型离子或P型离子通过隔离层扩散进入鳍部中，在鳍部内形成掺杂区，且杂质层转化为本征层，相应的本征层中具有与鳍部材料原子相同的原子，且本征层中的N型离子或P型离子的含量非常少甚至不存在，因此所述本征层的材料性质与鳍部材料性质非常接近，刻蚀工艺对本征层的刻蚀速率与对鳍部的刻蚀速率非常接近。而本发明在本征层和鳍部之间形成有隔离层，且刻蚀工艺对隔离层的刻蚀速率与对鳍部的刻蚀速率不同，因此在刻蚀去除本征层时，所述隔离层起到刻蚀停止层的作用，防止刻蚀去除本征层的刻蚀工艺对鳍部造成刻蚀，保持鳍部尺寸的完整性，并且避免了对鳍部内形成的掺杂区造成刻蚀，保持了掺杂区的完整性，从而提高了鳍式场效应管的电学性能和可靠性。
[0131 ] 其次，本发明实施例采用杂质层中的N型离子或P型离子通过隔离层扩散进入鳍部形成掺杂区的方法，由于N型离子或P型离子通过隔离层后才能扩散进入鳍部内，与现有技术相比，本发明实施例形成的掺杂区可以做的更浅。并且，通过本发明实施例提供的形成掺杂区的方法，避免了离子注入工艺带来的非晶化问题，且与现有技术相比，本发明实施例形成的掺杂区的离子浓度分布更均匀。
[0132]再次，本发明实施例采用低压化学气相沉积工艺形成杂质层，在低压环境下反应气体的气态分子的平均自由程更大，使得反应腔室内的反应气体浓度快速的达到浓度分布均匀状态，从而提高形成的杂质层中的N型离子或P型离子的浓度均匀性，进而使形成的掺杂区的浓度分布更均匀，进一步提高鳍式场效应管的电学性能。
[0133]最后，本发明实施例隔离层的厚度为5埃至10埃，既保证后续起到刻蚀停止层的作用，又避免由于隔离层厚度过厚造成的掺杂区过浅的问题。
[0134]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以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，包括: 提供衬底，所述衬底表面形成有若干分立的鳍部； 在所述鳍部侧壁和顶部表面形成隔离层，且刻蚀工艺对隔离层的刻蚀速率与对鳍部的刻蚀速率不同； 在所述隔离层表面形成杂质层，所述杂质层中具有与鳍部材料相同的原子，且所述杂质层中还具有N型离子或P型离子； 对所述衬底进行退火处理，使杂质层中的N型离子或P型离子通过隔离层扩散进入鳍部中，在鳍部内形成掺杂区，且杂质层转化为本征层； 以所述隔离层为刻蚀停止层，刻蚀去除所述本征层； 刻蚀去除所述隔离层，直至暴露出鳍部顶部和侧壁表面。2.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述本征层的材料为硅、锗化硅或碳化硅。3.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料为氧化石圭。4.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的厚度为5埃至10埃。5.如权利要求3所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用原子层沉积或氧化工艺形成所述隔离层。6.如权利要求5所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用含臭氧的去离子水对所述鳍部进行浸泡处理，将所述鳍部表面氧化形成所述隔离层。7.如权利要求6所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述含臭氧的去离子水中，臭氧浓度为20ppm至lOOppm。8.如权利要求5所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述原子层沉积工艺的工艺参数为:反应气体包括硅源气体和氧源气体，反应气体还包括载流气体，其中，硅源气体为SiH4、SiH2Cl2, SiHCl3或Si2Cl6，氧源气体为O2或O3，载流气体为N2或Ar，硅源气体流量为10sccm至5000sccm,氧源气体流量为10sccm至2000sccm,载流气体流量为10sccm至5000sccm，反应腔室温度为50度至450度，反应腔室压强为I托至200托。9.如权利要求5所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述氧化工艺为远程等离子体氧化或解耦等离子体氧化。10.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述杂质层的厚度为50埃至300埃。11.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述N型离子为P、As或Sb，所述P型离子为B、Ga或In。12.如权利要求11所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述杂质层的材料为掺P型离子的硅或掺P型离子的锗化硅。13.如权利要求12所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述杂质层的材料为掺硼的娃时，杂质层中硼原子浓度为lE21atom/cm3至5E25atom/cm3。14.如权利要求11所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述杂质层的材料为掺N型离子的硅或掺N型离子的碳化硅。15.如权利要求11所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用低压化学气相沉积工艺形成所述杂质层。16.如权利要求15所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述低压化学气相沉积工艺的沉积反应腔室温度为400度至800度，沉积反应腔室压强为5托至100托。17.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用四甲基氢氧化铵或氨水刻蚀去除所述本征层。18.如权利要求1所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在形成所述杂质层的过程中或在形成所述杂质层后，进行所述退火处理。19.如权利要求18所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述退火处理的工艺为尖峰退火、毫秒退火或固相外延再生长退火中的一种或几种。20.如权利要求19所述鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述固相外延再生长退火的工艺参数为:退火温度为400度至650度，退火压强为I托至760托，退火时长为Imin至120111；[11,在N2或惰性气体氛围下进行。
【专利摘要】一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供衬底，衬底表面形成有若干分立的鳍部；在鳍部侧壁和顶部表面形成隔离层，且刻蚀工艺对隔离层的刻蚀速率与对鳍部的刻蚀速率不同；在隔离层表面形成杂质层，杂质层中具有与鳍部材料相同的原子，且杂质层中还具有N型离子或P型离子；对衬底进行退火处理，使杂质层中的N型离子或P型离子通过隔离层扩散进入鳍部中，在鳍部内形成掺杂区，且杂质层转化为本征层；以隔离层为刻蚀停止层，刻蚀去除本征层；刻蚀去除隔离层，直至暴露出鳍部顶部和侧壁表面。本发明提高形成的掺杂区的浓度均匀性，避免离子注入工艺造成的鳍部非晶化问题，并且保持鳍部尺寸的完整性，优化鳍式场效应管的电学性能。
【IPC分类】H01L21/336, H01L29/78
【公开号】CN105336621
【申请号】CN201410369904
【发明人】何永根
【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30日