[发明专利]FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法。

背景技术

目前，鳍式场效应晶体管(FinFET)作为一种全新的半导体器件结构，用以提高互补金属氧化物场效应晶体管(CMOS)的性能，即将成为20纳米以下技术节点的主流工艺。该结构的工艺制程复杂，以至在传统的平面工艺中很容易得到的垂直双极型晶体管应用到鳍式场效应晶体管却很难实现，而双极型晶体管又是模拟电路设计中必须具备的器件，因此不能在FinFET制程中形成双极型晶体管会降低集成电路的功能。

因此，如何找到一种在鳍式场效应晶体管制程中形成双极型晶体管的方法，进而增加集成电路的功能成为本领域技术人员致力研究的方向。

中国专利(公开号：CN103515282A)公开了一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，该发明提供的鳍式场效应晶体管，所形成浅沟道隔离的侧壁具有倾斜度，即避免了所形成的浅沟道隔离具有竖直部分，从而也就避免了竖直部分不利于氧化物的填充，造成浅沟道隔离内有空隙的问题。之后对第一鳍式结构进行再加工形成第二鳍式结构，使得第二鳍式结构的第一部分的侧壁垂直于所述浅沟道隔离的表面所在平面，满足鳍式场效应晶体管所需要的结构。最终，大大的提高了器件的稳定性。

中国专利(公开号：CN103515282A)公开了一种鳍式场效晶体管(FinFET)及其制法，该晶体管制法包括：从半导体基材之上延伸形成鳍式场效晶体管的第一与第二鳍，其中浅沟隔离区域位于第一与第二鳍之间，且与第一、第二鳍上表面之间具有一距离；提供第一与第二鳍延伸部分于高于浅沟隔离区域的上表面之上的第一与第二鳍的上表面与侧表面之上；从浅沟隔离区域移除部分材料，以增加介于浅沟隔离区域上表面与第一、第二鳍上表面之间的距离；沉积顺应性应力介电材料于第一、第二鳍与浅沟隔离区域之上；回焊顺应性应力介电材料。该发明可减少桥接现象并提高鳍式场效晶体管的选择性外延成长技术效率。

上述两件专利均未记载本发明实现在鳍式场效应晶体管制程中形成垂直双极型晶体管所采取的技术方案。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明公开一种FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，以克服现有技术中不易在FinFET制程中形成垂直双极型晶体管，进而影响集成电路的功能的问题。

为了实现上述目的，本申请记载了一种FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，包括如下步骤：

提供一具有第一导电类型的衬底，所述衬底表面形成有若干相互平行的长条状鳍结构，且相邻的所述鳍结构之间具有隔离沟道，将所述若干相互平行的长条状鳍结构划分为第一套鳍结构和第二套鳍结构；

制备若干相互平行的横向凹槽，以将所述第一套鳍结构沿垂直于所述长条状鳍结构长度的方向截断形成第一区域以及沿所述隔离沟道长度方向位于所述第一区域两侧的第二区域；

于所述隔离沟道和所述横向凹槽中制备绝缘层后，在位于所述第一区域下方的衬底中形成具有第二导电类型的阱区；

对所述第二套鳍结构、位于所述第一区域中部分的鳍结构进行第一导电类型的离子掺杂后，继续对位于所述第一区域中剩余的鳍结构进行第二导电类型的离子掺杂；

继续后续制备工艺，形成所述双极型晶体管；

其中，所述双极型晶体管的发射极结构包括位于所述第一区域中掺杂有第一导电类型的离子的鳍结构，所述双极型晶体管的基极结构包括掺杂有第二导电类型的离子的鳍结构，所述双极型晶体管的集电极结构包括剩余的掺杂有第一导电类型的离子的鳍结构。

上述的FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，其中，所述衬底的材质均为P型硅。

上述的FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，其中，所述具有第一导电类型的离子为P型离子，所述具有第二导电类型的离子为N型离子。

上述的FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，其中，所述双极型晶体管基极结构中的鳍结构环绕所述双极型晶体管发射极结构中的鳍结构。

上述的FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，其中，所述方法还包括，对所述第二套鳍结构、位于所述第一区域中部分的鳍结构进行第一导电类型的离子掺杂的同时，对所述第二区域中的鳍结构也进行第一导电类型的离子掺杂。

上述的FinFET制程中形成垂直双极型晶体管的方法，其中，旋涂光刻胶并进行光刻工艺以暴露所述第二套鳍结构、位于所述第一区域中部分的鳍结构的上表面后，采用倾斜离子注入技术对该暴露的区域进行第一导电类型的离子掺杂。