出，随着离子注入温度的升高，也就是半导体衬底温度的升高，第一鳍部中的非晶化层厚度是减薄的。尤其当离子注入的温度为300摄氏度或以上时，第一鳍部中的非晶化层的厚度几乎为零。因此，在300摄氏度或以上对第一鳍部201进行离子注入时，第一鳍部201内部的单晶态硅很少会或几乎不会转化为非晶态硅。从而使得离子注入后的第一鳍部201的阻值减小，而且第一鳍部201的阻值容易确定。进而提高了后续形成的第一鳍式场效应晶体管的性能。
[0062]当然，其他实施例中，当衬底的加热温度为300摄氏度以下时，也可以减薄第一鳍部中的非晶化层厚度。而且随着温度的升高，减薄第一鳍部中的非晶化层的厚度越大。
[0063]需要说明是:现有技术中，第一类型晶体管的源极和漏极的方法如下:常温下，采用图案化的掩膜层覆盖第二鳍部及其上的栅极。然后对栅极两侧的第一鳍部直接进行离子注入。本实施例中，在现有技术提供的条件下，如果直接加热衬底至300摄氏度或300摄氏度以上，图案化的掩膜层直接被熔化，从而无法确保被图案化的掩膜层覆盖的第二鳍部不被离子注入。另外，熔化的图案化的掩膜层会污染衬底，从而使得在该衬底上形成的器件性能不高。
[0064]因此，本实施例中，参考图4，加热衬底至300摄氏度或300摄氏度以上，对所述栅极两侧的第一鳍部201进行离子注入形成源极和漏极时，采用图案化的保护层207保护其覆盖的位置不被注入。也就是说，图案化的保护层207对温度不敏感，不会随衬底温度的升高而流动性增加，更不会熔化，能够很好的保护其覆盖的第二鳍部202及其上栅极204不被尚子注入。
[0065]本实施例中，如果第一类型晶体管为NMOS鳍式场效应晶体管，对栅极204两侧的第一鳍部201注入的离子为磷离子、砷离子或者锑离子。第二类型晶体管可以为PMOS鳍式场效应晶体管，当然，在其他实施例中，第二类型晶体管可以为NMOS鳍式场效应晶体管。如果第一类型晶体管为PMOS鳍式场效应晶体管，对栅极204两侧的第一鳍部201注入的离子为硼离子或者镓离子，第二类型晶体管为NMOS鳍式场效应晶体管，当然，在其他实施例中，第二类型晶体管可以为PMOS鳍式场效应晶体管。
[0066]最后，结合参考图4和图5，执行步骤S17，去除所述图案化的保护207。
[0067]本实施例中，去除图案化的保护层207的方法为等离子体干法刻蚀，具体工艺与去除覆盖第一鳍部201位置处的保护层205和覆盖在保护层205上图案化的掩膜层206的去除工艺相同。具体条件为:所述刻蚀气体包含氧气，氧气的流量为100?5000SCCm，激发功率为100?2000W，偏置功率为O?500W，刻蚀温度为35?250°C，刻蚀时间为5s?200s。
[0068]去除图案化的保护层207后，此时，形成了第一类型晶体管。接着，可以参考形成第一类型晶体管的方法，对栅极204两侧的第二鳍部202进行离子注入形成第二类型晶体管的源极和漏极，进而形成第二类型晶体管。
[0069]其他实施例中，如果半导体衬底上除了具有第一鳍部外，还具有其他半导体器件，形成第一类型晶体管的方法与上一实施例的区别如下:保护层覆盖整个衬底时，还包括覆盖衬底上的所述其他半导体器件，接着，在所述保护层上形成图案化的掩膜层，所述图案化的掩膜层露出所述第一鳍部位置处的保护层。后续形成第一类型晶体管的方法可以参考上一实施例。
[0070]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】
1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半导体衬底，所述衬底上具有第一鳍部； 形成横跨所述第一鳍部的栅极，所述栅极覆盖部分所述第一鳍部的顶部和侧壁； 形成覆盖所述衬底和栅极的保护层； 在所述保护层上形成图案化的掩膜层，所述图案化的掩膜层露出所述第一鳍部位置处的保护层； 在同一工艺中去除覆盖所述第一鳍部位置处的保护层和图案化的掩膜层，形成图案化的保护层，所述图案化的保护层露出所述第一鳍部及其上的栅极； 加热所述衬底，之后以所述图案化的保护层为掩膜，对所述栅极两侧的第一鳍部进行离子注入，形成源极和漏极； 去除所述图案化的保护层。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成覆盖所述衬底和栅极的保护层之前还包括下列步骤: 在所述半导体衬底上形成与第一鳍部相邻的第二鳍部，所述第一鳍部用于形成第一类型晶体管，第二鳍部用于形成第二类型晶体管； 所述栅极还横跨所述第二鳍部，覆盖部分所述第二鳍部的顶部和侧壁； 形成覆盖所述衬底、第一鳍部、第二鳍部和栅极的保护层； 在所述保护层上形成图案化的掩膜层，所述图案化的掩膜层露出所述第一鳍部位置处的保护层，覆盖所述第二鳍部位置处的保护层； 去除覆盖所述第一鳍部位置处的保护层和图案化的掩膜层，形成图案化的保护层，所述图案化的保护层露出所述第一鳍部及其上的栅极，覆盖所述第二鳍部及其上的栅极；加热所述衬底，以所述图案化的保护层为掩膜，对所述栅极两侧的第一鳍部进行离子注入，形成源极和漏极； 去除图案化的保护层。
3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为非晶碳，所述图案化的掩膜层材料为光刻胶。
4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述形成保护层的方法为沉积或旋涂。
5.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述图案化的掩膜层与所述保护层的厚度比为0.45:1?0.9:1。
6.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，去除覆盖所述第一鳍部位置处的保护层和图案化的掩膜层的方法为等离子体干法刻蚀。
7.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，去除图案化的保护层的方法为等离子体干法刻蚀。
8.如权利要求6或7所述的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀的刻蚀气体包含氧气。
9.如权利要求6或7所述的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀的刻蚀气体为二氧化硫和氧气的混合气体，所述二氧化硫与所述氧气的体积比为1:10?10:1。
10.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述加热所述衬底，所述加热温度大于等于300摄氏度。
11.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一类型晶体管为NMOS鳍式场效应晶体管，所述离子注入为磷离子、砷离子或者锑离子注入。
12.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述第一类型晶体管为PMOS鳍式场效应晶体管，所述离子注入为硼离子或者镓离子注入。
【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，衬底上具有第一鳍部；形成横跨第一鳍部的栅极，栅极覆盖部分第一鳍部的顶部和侧壁；形成覆盖衬底和栅极的保护层；在保护层上形成图案化的掩膜层，图案化的掩膜层露出第一鳍部位置处的保护层；在同一工艺中去除覆盖第一鳍部位置处的保护层和图案化的掩膜层，形成图案化的保护层，图案化的保护层露出第一鳍部及其上的栅极；加热衬底，之后以图案化的保护层为掩膜，对栅极两侧第一鳍部进行离子注入，形成源极和漏极；去除图案化的保护层。采用本发明方法实现了经过离子注入后的第一鳍部中的非晶态硅的含量有所减小或非晶态硅层有所减薄的目的，进而提高了后续形成的第一鳍式场效应晶体管的性能。
【IPC分类】H01L21-336
【公开号】CN104752222
【申请号】CN201310754037
【发明人】何其暘, 张翼英
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日