[发明专利]鳍式场效应管及其形成方法

说明书

本发明提供一种鳍式场效应管及其形成方法，所述鳍式场效应管的形成方法包括：提供衬底，所述衬底上具有多个分立的鳍部；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁，位于所述栅极结构底部的鳍部区域为沟道区；对栅极结构两侧的鳍部进行轻掺杂离子注入，形成轻掺杂区；对远离所述沟道区的部分轻掺杂区进行反型离子注入，在所述轻掺杂区中形成反型掺杂区；在所述反型离子注入之后，对栅极结构两侧的鳍部进行源漏掺杂，形成源漏掺杂区。本发明形成的鳍式场效应管的轻掺杂区中形成有反型掺杂区，改善了鳍式场效应管的栅诱导漏极泄漏电流问题，从而提高了鳍式场效应管的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种鳍式场效应管及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的飞速发展，半导体器件的特征尺寸不断缩小，使得集成电路的集成度越来越高，这对器件的性能也提出了更高的要求。

目前，随着金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的尺寸不断变小。为了适应工艺节点的减小，只能不断缩短MOSFET场效应管的沟道长度。沟道长度的缩短具有增加芯片的管芯密度、增加MOSFET场效应管的开关速度等好处。

然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，栅极电压夹断(pinch off)沟道的难度也越来越大，使得亚阀值漏电现象，即短沟道效应(SCE：short-channel effects)成为一个至关重要的技术问题。

因此，为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET具有很好的沟道控制能力。

然而，鳍式场效应管器件工作时容易发生栅诱导漏极泄漏电流(GIDL，Gated-induce Drain Leakage)的问题。因此，如何解决鳍式场效应管的栅诱导漏极泄漏电流问题，提高鳍式场效应管的可靠性，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应管及其形成方法，改善鳍式场效应管的栅诱导漏极泄漏电流问题，提高鳍式场效应管的可靠性。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有多个分立的鳍部；形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁，位于所述栅极结构底部的鳍部区域为沟道区；对栅极结构两侧的鳍部进行轻掺杂离子注入，形成轻掺杂区；对远离所述沟道区的部分轻掺杂区进行反型离子注入，在所述轻掺杂区中形成反型掺杂区；在所述反型离子注入之后，对栅极结构两侧的鳍部进行源漏掺杂，形成源漏掺杂区。

可选的，对栅极结构两侧的鳍部进行轻掺杂离子注入的步骤中，离子注入方向与鳍部顶部表面法线的夹角为7度至30度，且与栅极结构延伸方向的夹角为40度至50度。

可选的，对远离所述沟道区的部分轻掺杂区进行反型离子注入的步骤中，离子注入方向与鳍部顶部表面法线的夹角为7度至30度。

可选的，对远离所述沟道区的部分轻掺杂区进行反型离子注入，在所述轻掺杂区中形成反型掺杂区的离子浓度为：1.0E18atom/cm³至1.0E20atom/cm³。

可选的，对栅极两侧的鳍部进行轻掺杂离子注入的工艺参数包括：当注入离子为磷离子时，所述磷离子注入能量为8kev至20kev，注入剂量为1.0E14atom/cm²至1.0E16atom/cm²；当注入离子为硼离子时，所述硼离子注入能量为15kev至30kev，注入剂量为1.0E14atom/cm²至1.0E16atom/cm²。