鰭式場效應管基體制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鰭式場效應管基體制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著集成電路的發(fā)展，器件尺寸越來越小，集成度越來越高。而且，隨著半導體器件特征尺寸由于器件尺寸越來越小而不斷減小，傳統(tǒng)的平面半導體制造技術已經無法使用，目前鰭式場效應管在小尺寸領域被廣發(fā)使用。
[0003]但是，在傳統(tǒng)的鰭式場效應管制造工藝中，鰭形結構高度較難控制，同時對溝道的離子注入存在曝光對準比較困難，離子注入均勻性較差的問題。
[0004]由此，希望能夠提供了一種減少曝光次數(shù)、提高摻雜均勻性、簡化生產工藝、降低生產成本的鰭式場效應管半導體基體的制備方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠減少曝光次數(shù)并提高摻雜均勻性的鰭式場效應管半導體基體的制備方法，該方法簡化了生產工藝，降低了生產成本。
[0006]為了實現(xiàn)上述技術目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鰭式場效應管基體制備方法，包括:第一步驟，其中提供半導體基體，并且在所述半導體基體上覆蓋氮化物層，并且蝕刻去除所述半導體基體中的第二區(qū)域上的氮化物層，而留下所述半導體基體中的第一區(qū)域上的氮化物層；第二步驟，其中在所述第一區(qū)域上的氮化物層及第二區(qū)域表面上覆蓋氧化物層；第三步驟，其中在所述氧化物層上覆蓋圖案化掩膜層，并利用所述圖案化掩膜層蝕刻氧化物層，由此在所述第一區(qū)域上的氧化物層中形成第一凹陷，在所述第二區(qū)域上的氧化物層中形成第二凹陷；第四步驟，其中在所述第二凹陷中進行第一摻雜類型的第一次外延生長以在所述第二凹陷中形成第一鰭部；第五步驟，其中蝕刻所述第一凹陷處的氮化物層以暴露所述半導體基體；第六步驟，其中在所述第一凹陷和第二凹陷中進行第二摻雜類型的第二次外延生長，以在所述第一凹陷中形成第二鰭部，并且在第一鰭部上形成疊加鰭部；第七步驟，其中執(zhí)行機械研磨，直到露出氮化物層；第八步驟，其中去除剩余的氮化物層和剩余的氧化物層，以便由剩余的第二鰭部和剩余的第一鰭部形成鰭形半導體結構。
[0007]優(yōu)選地，外延生長的第一鰭部的高度高于氮化物層的高度。
[0008]優(yōu)選地，外延生長的第二鰭部的高度高于氮化物層的高度。
[0009]優(yōu)選地，所述第一區(qū)域是NMOS區(qū)域，所述第二區(qū)域是PMOS區(qū)域。
[0010]優(yōu)選地，所述第一摻雜類型是P型摻雜，所述第二摻雜類型是N型摻雜。
[0011]優(yōu)選地，所述半導體材料層的材料為單晶硅、鍺硅或碳硅。
[0012]優(yōu)選地，所述圖案化掩膜層由氮化硅和/或氧化硅構成。
[0013]優(yōu)選地，所述氧化物層為氧化硅。
[0014]優(yōu)選地，所述氮化物層為氮化硅或S1N。
[0015]優(yōu)選地，所述半導體襯底是硅襯底。
【附圖說明】
[0016]結合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點和特征，其中:
[0017]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第一步驟。
[0018]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第二步驟。
[0019]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第三步驟。
[0020]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第四步驟。
[0021]圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第五步驟。
[0022]圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第六步驟。
[0023]圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第七步驟。
[0024]圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的第八步驟。
[0025]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結構的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標有相同或者類似的標號。
【具體實施方式】
[0026]為了使本發(fā)明的內容更加清楚和易懂，下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的內容進行詳細描述。
[0027]圖1至圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法的各個步驟。
[0028]如圖1至圖8所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的鰭式場效應管基體制備方法包括:
[0029]第一步驟，其中提供半導體基體，并且在所述半導體基體上覆蓋氮化物層，并且蝕刻去除所述半導體基體中的第二區(qū)域(PMOS區(qū)域)200上的氮化物層，而留下所述半導體基體中的第一區(qū)域(NMOS區(qū)域)100上的氮化物層10 ；
[0030]第二步驟，其中在所述第一區(qū)域100上的氮化物層20及第二區(qū)域200表面上覆蓋氧化物層20，并使得所述氧化物層20平坦化；
[0031]第三步驟，其中在所述氧化物層20上覆蓋圖案化掩膜層30，并利用所述圖案化掩膜層30蝕刻氧化物層20，由此在所述第一區(qū)域100上的氧化物層20中形成第一凹陷40，在所述第二區(qū)域200上的氧化物層20中形成第二凹陷50 ;例如，所述圖案化掩膜層30由氮化硅和/或氧化硅構成。
[0032]第四步驟，其中在所述第二凹陷50中進行第一摻雜類型(例如P型摻雜)的第一次外延生長以在所述第二凹陷50中形成第一鰭部60，而且外延生長的第一鰭部60的高度高于氮化物層10的高度；
[0033]第五步驟，其中蝕刻所述第一凹陷40處的氮化物層10以暴露所述半導體基體；
[0034]第六步驟，其中在所述第一凹陷40和第二凹陷50中進行第二摻雜類型(例如N型摻雜)的第二次外延生長，以在所述第一凹陷40中形成第二鰭部70，并且在第一鰭部60上形成疊加鰭部80，其中外延生長的第二鰭部70的高度高于氮化物層10的高度；
[0035]第七步驟，其中執(zhí)行機械研磨，直到露出氮化物層10 ;
[0036]第八步驟，其中去除剩余的氮化物層10和剩余的氧化物層20，以便由剩余的第二鰭部70和剩余的第一鰭部60形成鰭形半導體結構。
[0037]優(yōu)選地，所述半導體基體為單晶硅，也可以其他半導體材料，如鍺硅，碳硅等。優(yōu)選地，氧化物層為氧化硅；優(yōu)選地，氮化物層為氮化硅，也可是S I ON等。
[0038]優(yōu)選地，PMOS區(qū)域的摻雜外延可以是鍺摻雜，形成鍺硅；NM0S區(qū)域的摻雜外延可以是碳摻雜外延形成碳硅；當然不僅限于這兩種摻雜外延。
[0039]由此，本發(fā)明公開了一種鰭式半導體器件基體的制備方法，采用本方法避免了對半導體基體進行蝕刻造成基體粗糙度較高，對硅結晶造成破壞的問題，利用氮化物的高度來精確控制鰭形高度，采用兩次摻雜外延生長的方式分別形成NMOS和PMOS的鰭形溝道，提高了溝道均勻性。同時還簡化了傳統(tǒng)工藝中對溝道摻雜時需多次曝光與離子注入的工藝流程，降低了生產成本。
[0040]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、元素、步驟之間的邏輯關系或者順序關系等。
[0041]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案保護的范圍內。
【主權項】
1.一種鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于包括: 第一步驟，其中提供半導體基體，并且在所述半導體基體上覆蓋氮化物層，并且蝕刻去除所述半導體基體中的第二區(qū)域上的氮化物層，而留下所述半導體基體中的第一區(qū)域上的氮化物層； 第二步驟，其中在所述第一區(qū)域上的氮化物層及第二區(qū)域表面上覆蓋氧化物層； 第三步驟，其中在所述氧化物層上覆蓋圖案化掩膜層，并利用所述圖案化掩膜層蝕刻氧化物層，由此在所述第一區(qū)域上的氧化物層中形成第一凹陷，在所述第二區(qū)域上的氧化物層中形成第二凹陷； 第四步驟，其中在所述第二凹陷中進行第一摻雜類型的第一次外延生長以在所述第二凹陷中形成第一鰭部； 第五步驟，其中蝕刻所述第一凹陷處的氮化物層以暴露所述半導體基體； 第六步驟，其中在所述第一凹陷和第二凹陷中進行第二摻雜類型的第二次外延生長，以在所述第一凹陷中形成第二鰭部，并且在第一鰭部上形成疊加鰭部； 第七步驟，其中執(zhí)行機械研磨，直到露出氮化物層； 第八步驟，其中去除剩余的氮化物層和剩余的氧化物層，以便由剩余的第二鰭部和剩余的第一鰭部形成鰭形半導體結構。2.根據(jù)權利要求1所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，外延生長的第一鰭部的高度高于氮化物層的高度。3.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，外延生長的第二鰭部的高度高于氮化物層的高度。4.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述第一區(qū)域是NMOS區(qū)域，所述第二區(qū)域是PMOS區(qū)域。5.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述第一摻雜類型是P型摻雜，所述第二摻雜類型是N型摻雜。6.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述半導體材料層的材料為單晶硅、鍺硅或碳硅。7.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述圖案化掩膜層由氮化硅和/或氧化硅構成。8.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述氧化物層為氧化硅。9.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述氮化物層為氮化硅或S10N。10.根據(jù)權利要求1或2所述的鰭式場效應管基體制備方法，其特征在于，所述半導體襯底是娃襯底。
【專利摘要】一種鰭式場效應管基體制備方法，包括：提供半導體基體，在半導體基體上覆蓋氮化物層，蝕刻去除半導體基體中的第二區(qū)域上的氮化物層；沉積氧化物層；形成圖案化掩膜層，利用圖案化掩膜層蝕刻氧化物層，以在第一區(qū)域上的氧化物層中形成第一凹陷，在第二區(qū)域上的氧化物層中形成第二凹陷；在第二凹陷中進行第一摻雜類型的外延生長以在第二凹陷中形成第一鰭部；蝕刻第一凹陷處的氮化物層以暴露半導體基體；在第一凹陷和第二凹陷中進行第二摻雜類型的外延生長，以在第一凹陷中形成第二鰭部，在第一鰭部上形成疊加鰭部；執(zhí)行機械研磨，露出氮化物層；去除剩余的氮化物層和剩余的氧化物層，以便由剩余的第二鰭部和剩余的第一鰭部形成鰭形半導體結構。
【IPC分類】H01L21/336
【公開號】CN104966672
【申請?zhí)枴緾N201510373248
【發(fā)明人】黃秋銘, 鐘斌
【申請人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月30日