[发明专利]一种鳍式场效应晶体管及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别涉及一种鳍式场效应晶体管及其形成方法。

背景技术

在先进互补金属氧化物半导体(CMOS)产业中，随着22nm及更小尺寸的到来，为了改善短沟道效应并提高器件的性能，鳍式场效应晶体管(Fin Field-effect transistor，FinFET)由其独特的结构被广泛的采用。

如图1a和图1b所示，其分别为鳍式场效应晶体管的主视图和左视图，鳍式场效应晶体管是具有一从衬底100突出的有源区域，此结构狭长，故被称为鳍式结构(fin)102，相邻两个鳍式结构102之间形成有浅沟道隔离101，鳍式结构102和STI101的表面形成有栅极结构103，源/漏区105位于鳍式结构102上，分别位于栅极结构103的两侧，沟道区104则位于栅极结构103下方，源/漏区105之间的有源区域中。

但是，在小尺寸中，Fin FET的结构只能使得相邻鳍式结构之间的距离更小，如此保证鳍式结构的侧壁的平整度(其在刻蚀时难以保证)就是一个很大的挑战，而侧壁的平整度会影响器件的稳定性，故能否解决这一问题，将决定器件的质量。

为了得到较光滑的鳍式结构的侧壁，大多采用的是氢气退火工艺，比如专利号为US20110068405的美国专利有涉及到该方法来平整鳍式结构的侧壁。然而，氢气退火时所需的温度是很高的，另一方面，由氢气退火虽然能够一定程度上改善平整度的问题，但是效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，以解决现有技术中的鳍式场效应晶体管的鳍式结构侧壁平整度较差的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：

提供衬底；

通过刻蚀工艺在所述衬底上形成多个鳍式结构；

对所述鳍式结构进行回流工艺，以在鳍式结构表面形成回流层。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，在所述形成多个鳍式结构工艺之后，对所述鳍式结构进行回流工艺之前，还包括如下步骤：

在相邻鳍式结构之间形成浅沟道隔离，其中所述浅沟道隔离的表面低于所述鳍式结构的表面，暴露鳍式结构的第一部分。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，对所述第一部分进行回流工艺。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述回流层为选择性外延硅层。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述回流层为选择性外延硅锗层。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述回流层经化学气相沉积工艺形成。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述化学气相沉积工艺的反应气体包括硅烷，氯化氢，乙硼烷和氢气。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述硅烷，氯化氢和乙硼烷流量皆为1sccm～1000sccm。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述氢气流量为0.1slm～50slm。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述化学气相沉积工艺的温度为500℃～800℃。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述化学气相沉积工艺的压强为1torr～100torr。

进一步的，在所述的鳍式场效应晶体管的形成方法中，所述回流层的厚度为1埃～30埃。

一种利用上述鳍式场效应晶体管的形成方法制得的鳍式场效应晶体管，包括：

衬底，所述衬底具有鳍式结构；

所述鳍式结构表面形成有回流层。

与现有技术相比，在本发明提供的鳍式场效应晶体管及其形成方法中，采用回流工艺修补侧壁，由于回流工艺形成的回流层为选择性外延硅，其与鳍式结构具有相同的物化性质，同时可以很好的修补侧壁的平整度，从而大大的提高了器件的稳定性。

附图说明

图1a～1b为现有技术的鳍式场效应晶体管的横截面示意图；

图2～图3为本发明实施例的鳍式场效应晶体管的形成方法的横截面示意图；

图4为图3中301的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的鳍式场效应晶体管的形成方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。