專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件，更特別地涉及一種形成有鰭晶體管以減少 等待態(tài)漏電流和增加驅(qū)動(dòng)電流的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)100 nm以下的設(shè)計(jì)規(guī)則應(yīng)用到制作半導(dǎo)體器件時(shí)，晶體管降低的溝 道長度和寬度以及結(jié)區(qū)的增加的摻雜濃度由于增加的電場的數(shù)量而？I起結(jié) 漏電流的增加。然后，通過使用具有常規(guī)平面溝道結(jié)構(gòu)的晶體管難以獲得在 高集成半導(dǎo)體器件中所要求的閾值電壓，并且有改善半導(dǎo)體器件的刷新特性的限制。這樣，致力于增加溝道長度而研究了具有三維溝道結(jié)構(gòu)的晶體管。鰭晶 體管是具有三維溝道結(jié)構(gòu)的一種類型。為了形成鰭晶體管，通過使隔離層凹 進(jìn)形成具有突出的有源區(qū)的鰭圖案，然后形成柵極以覆蓋鰭圖案。在鰭晶體 管中，由于漏致勢壘降低(DIBL)的降低抑制了短溝道效應(yīng)，而且因?yàn)闇?道形成于有源區(qū)的所有的三個(gè)暴露的表面上，所以顯著改善了電流驅(qū)動(dòng)特 性。然而，常規(guī)鰭晶體管因?yàn)殚熤惦妷航档投哂械却龖B(tài)漏電流增加的問 題。為了解決增加的等待態(tài)漏電流(standby leakage current)導(dǎo)致的問題， 建議了采取負(fù)字線的方法。然而，由于半導(dǎo)體器件的復(fù)雜的制造工序和復(fù)雜 的電路，也由于半導(dǎo)體器件的增加的電力消耗，這個(gè)方法對(duì)于實(shí)際應(yīng)用是不實(shí)際的。此外，隨著半導(dǎo)體器件的集成度的增加，常規(guī)鰭晶體管由于降低的驅(qū)動(dòng) 電流而存在問題。為解決降低的驅(qū)動(dòng)電流導(dǎo)致的問題而提出的一種方法是增 加鰭圖案的高度。然而，通過增加鰭圖案的高度產(chǎn)生了如下面的更多的缺陷。首先，作為形成隔離層的工藝，為了改善溝槽的間隙-填充能力，比如 玻璃上旋涂(SOG)氧化物層的可流動(dòng)絕緣層填充在溝槽的下端內(nèi)，且高密 度等離子體(HDP)氧化物形成于SOG氧化層上。在這種情況，鰭圖案的 增加的高度導(dǎo)致隔離層增加的損失，且隔離層的損失將導(dǎo)致具有高濕法蝕刻
速率的SOG氧化物層的暴露，因此使半導(dǎo)體器件的隔離特性退化。
第二 ，增加鰭圖案的高度可以導(dǎo)致在接下來的柵極形成工藝中差的蝕刻
性能，柵極可能因此短路而導(dǎo)致器件失效。
這樣，為了解決上述有關(guān)半導(dǎo)體器件的高集成的問題，需要在相同的鰭 圖案高度和相同的閾值電壓下，減少晶體管的等待態(tài)漏電流并增加驅(qū)動(dòng)電
、'六
發(fā)明內(nèi)容
由于向高集成的趨勢，本發(fā)明的實(shí)施例針對(duì)形成有鰭晶體管以減少等待 態(tài)漏電流并防止驅(qū)動(dòng)電流降低的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
在一個(gè)實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底，具有隔離區(qū)和包含柵 極形成帶的有源區(qū)；隔離層，形成于半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)以暴露有源區(qū)的 包含柵極形成帶的部分的側(cè)表面，這樣有源區(qū)的包含柵極形成帶的部分組成 鰭圖案；硅外延層，形成于包含鰭圖案的有源區(qū)上；以及柵極，形成以覆蓋 其上形成有硅外延層的鰭圖案。
鰭圖案具有100~ 1,500A的高度。
硅外延層形成至50 ~ 500 A的厚度。
硅外延層包括純硅外延層或含有Ge的SixGe(k)外延層。
在另一個(gè)實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法包括步驟在具有隔離區(qū)和 包含柵極形成帶的有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)中形成隔離層，以暴露有源 區(qū)的包含柵極形成帶的部分的側(cè)表面，這樣有源區(qū)的包含柵極形成帶的部分 組成鰭圖案；在包含鰭圖案的有源區(qū)上形成硅外延層；以及形成柵極以覆蓋 其上形成有硅外延層的鰭圖案。
形成隔離層以暴露有源區(qū)的界定了柵極形成帶的部分的側(cè)表面的步驟 包括步驟在半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)形成隔離層；在具有形成于其中的隔離 層的半導(dǎo)體襯底上形成線型的第一掩模圖案，以暴露有源區(qū)的柵極形成帶和 隔離層；在包含第一掩模圖案的半導(dǎo)體襯底上形成第二掩模圖案，以暴露有 源區(qū)的柵極形成帶和隔離層的與4冊(cè)極形成帶相鄰的部分；使用第一和第二掩 模圖案作為蝕刻掩模，蝕刻隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露的部分；以及
除去第一和第二掩模圖案。 執(zhí)行蝕刻隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露部分的步驟以使得有源區(qū)的界定柵極形成帶的部分的側(cè)表面以100~ 1,500A的高度被暴露。蝕刻隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露部分的步驟通過干法等離子體 蝕刻扭J亍。在形成隔離層的步驟之后和形成硅外延層之前，該方法還包括濕法蝕刻 隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露的部分，以增加隔離層的與柵極形成帶相 鄰的部分的蝕刻面積。形成硅外延層的步驟在真空腔或真空爐中在500 90(TC溫度和在5 mTorr至30 Torr的壓強(qiáng)下扭^亍。形成硅外延層的步驟使用SiH4氣體、Si2H6氣體和SiH2Cl2氣體中的 一種 作為源氣體和使用HC1氣體或H2氣體作為反應(yīng)氣體執(zhí)行。硅外延層形成至50 ~ 500 A的厚度。硅外延層形成為純硅外延層或含有Ge的SixGe(^)外延層。 在再一個(gè)實(shí)施例中，制造半導(dǎo)體器件的方法包括步驟在具有隔離區(qū)和包含柵極形成帶的有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)中形成隔離層；在具有形成 于其中的隔離層的半導(dǎo)體襯底上形成線型的第 一掩模圖案，以暴露有源區(qū)的 柵極形成帶和隔離層；在包含第 一掩模圖案的半導(dǎo)體襯底上形成第二掩模圖 案，以暴露有源區(qū)的柵極形成帶和隔離層的與柵極形成帶相鄰的部分；蝕刻 隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露的部分，因此形成其中有源區(qū)的柵極形成 區(qū)突出的鰭圖案；除去第一和第二掩模圖案；在包含鰭圖案的有源區(qū)上形成 硅外延層；以及形成柵極以覆蓋其上形成有硅外延層的鰭圖案。 鰭圖案形成至具有100 1，500A的高度。為形成鰭圖案，隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露部分的蝕刻通過干法 等離子體蝕刻執(zhí)行。在除去第 一和第二掩模圖案的步驟之后和形成硅外延層的步驟之前，該 方法還包括執(zhí)行濕法蝕刻以增加與鰭圖案相鄰的隔離層的部分的蝕刻面積。寸吏用稀釋HF溶液或稀釋NH4 + HF纟容液進(jìn)ff濕法蝕刻。形成硅外延層的步驟在真空腔或真空爐中在500 90(TC溫度和在5 mTorr至30 Torr的壓強(qiáng)下扭J亍。形成硅外延層的步驟使用SiH4氣體、Si2H6氣體和SiH2Cl2氣體中的 一種 作為源氣體和使用HC1氣體或H2氣體作為反應(yīng)氣體執(zhí)行。
硅外延層形成至50 ~ 500 A的厚度。硅外延層形成為純硅外延層或含有Ge雜質(zhì)的SixGe(,《)外延層。在除去第 一和第二掩模圖案的步驟之后和在有源區(qū)上形成硅外延層的 步驟之前，該方法還包括烘培除去了第 一和第二掩模圖案的半導(dǎo)體襯底的步 驟，以增加硅外延層的生長速率。烘培在600 ~ 950。C的溫度和H2及N2氣氛下執(zhí)行。在除去第 一和第二掩模圖案的步驟之后和在有源區(qū)上形成硅外延層的 步驟之前，該方法還包括對(duì)除去第 一和第二掩模圖案的半導(dǎo)體襯底執(zhí)行干法 清洗工藝，以改善硅外延層的生長均勻性。干法清洗工藝使用HF和水蒸汽或使用包括HF氣體、NF3氣體、CF4氣 體或CHF3氣體中的一種的等離子體來執(zhí)行。形成柵極的步驟包括步驟在包含硅外延層的半導(dǎo)體襯底上形成柵極絕 緣層；接下來在柵極絕緣層上形成柵極導(dǎo)電層和硬質(zhì)掩模層；以及蝕刻硬質(zhì) 掩模層、柵極導(dǎo)電層和柵極絕緣層。柵極絕緣層由Si02層、SiON層、八1203層、Hf02層、Zr02層、7102層 和Ta205層中的任何一種制成。柵極導(dǎo)電層由多晶硅層和WSk層、W層、CoSi2層、NiSb層、TaS^層、 TiSb層、Ti層、TaN層和TiN層中的任何一種的疊層制成。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的鰭晶體管的布局的平面圖。 圖2A至2F是沿圖1的線A-A，的截面圖，圖示了制造按照本發(fā)明的實(shí) 施例的半導(dǎo)體器件的方法的工藝步驟。具體執(zhí)行方式在如圖1所示的本發(fā)明中，由第一掩模圖案122和第二掩模圖案124組 成的雙掩模圖案120形成于半導(dǎo)體襯底100上，該半導(dǎo)體襯底100具有形成 于其中的隔離層110，這樣有源區(qū)102的柵極形成帶106和隔離層110的與 其相鄰的部分被暴露。然后，通過使用雙掩模圖案120作為蝕刻掩模蝕刻暴 露的有源區(qū)102的柵極形成帶106和隔離層110的與其相鄰的部分來形成鰭 圖案108,其中有源區(qū)102的柵極形成帶106向上突出。此后，硅外延層生長在鰭圖案108上以增加?xùn)艠O形成帶106的面積，并 形成柵極以覆蓋包含硅外延層的鰭圖案108，結(jié)果形成鰭晶體管。結(jié)果，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，晶體管的溝道寬度和閾值電壓增加，并且 在等待態(tài)模式通過溝道的漏電流減少和驅(qū)動(dòng)電流增加。而且，根據(jù)本發(fā)明的 實(shí)施例，不必為增加驅(qū)動(dòng)電流而增加鰭圖案的高度。這樣，能防止隔離層的 損失，并且當(dāng)后面形成4冊(cè)^l時(shí)將不會(huì)有困難，因此改善了可靠性并增加半導(dǎo) 體器件的產(chǎn)量。之后，將參考沿圖1的線A-A，的截面2A至2F詳細(xì)地描述按照本 發(fā)明的實(shí)施例制造半導(dǎo)體器件的方法的工藝步驟。參考圖2A,半導(dǎo)體村底200具有包含柵極形成帶的有源區(qū)202和隔離 區(qū)204。硬質(zhì)掩模(沒有示出)形成于半導(dǎo)體襯底200上以暴露隔離區(qū)204。 硬質(zhì)掩模(沒有示出)可以由氧化物層和氮化物層的疊層制成。通過使用硬 質(zhì)掩^t作為蝕刻掩模蝕刻暴露的隔離區(qū)204來形成溝槽T。側(cè)壁氧化物層212形成于溝槽T的表面上，且襯墊氮化物層214形成于 包含側(cè)壁氧化物層212的硬質(zhì)掩模上。隔離層216形成于襯墊氮化物層214 上以填充溝槽T。絕緣層216由高密度等離子體-化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD) 氧化物層、四乙氧基硅烷(OrTEOS)氧化物層或玻璃上旋涂(SOG)層的 單層，或它們的任何組合的疊層制成。在化學(xué)和機(jī)械拋光(在下文為 "CMPing，，)絕緣層216和襯墊氮化物層214以暴露硬質(zhì)掩才莫之后，通過以 限定(或界定)有源區(qū)202的方式除去暴露的硬質(zhì)掩模，隔離層210形成于 半導(dǎo)體襯底200的隔離區(qū)204內(nèi)。參考圖2B，第一掩模圖案(見圖1, 122)形成于具有隔離層210的半 導(dǎo)體襯底200上以暴露有源區(qū)202的柵極形成帶和隔離層210。第二掩模圖 案224形成于包含第一掩it圖案的半導(dǎo)體襯底200上以暴露有源區(qū)202的柵 極形成區(qū)和隔離層210的與柵極形成區(qū)相鄰的部分。如圖l所示，第一掩模 圖案122以暴露有源區(qū)202的柵極形成帶和隔離層210的方式形成為線型。參考圖2C，有源區(qū)202的暴露的柵極形成帶和隔離層210的與柵極形 成帶相鄰的暴露的部分使用由第 一掩模圖案和第二掩模圖案224制成的雙掩 模圖案作為蝕刻掩模被初級(jí)蝕刻，并且通過這樣，形成鰭圖案208以使得有 源區(qū)202的柵極形成帶突出。然后，除去作為蝕刻掩模的第一和第二掩模圖 案。圖2C所示的Wl指示被局部地和初級(jí)地蝕刻的隔離層210的蝕刻面積。
這里，形成鰭圖案208的初級(jí)蝕刻可以由使用等離子體的干法蝕刻進(jìn)行 從而形成具有100~ 1，500A高度的鰭圖案208。當(dāng)執(zhí)行初級(jí)蝕刻時(shí)，由于有 源區(qū)202和隔離層210之間蝕刻選擇率的差異，大部分隔離層210被蝕刻， 但有源區(qū)202的蝕刻的量不多。結(jié)果形成鰭圖案208。因此，由于為形成鰭 圖案208的蝕刻使用包括第一掩模圖案和第二掩模圖案224的雙掩模圖案來 執(zhí)行，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以防止隔離層210的不期望的損失。參考圖2D,形成有鰭圖案208的半導(dǎo)體襯底200被二級(jí)蝕刻以增加隔 離層210的蝕刻面積W2。以使用稀釋HF溶液和稀釋NH4 + HF溶液的濕法 蝕刻來執(zhí)行二級(jí)蝕刻工藝。參考圖2E,通過在經(jīng)歷過初級(jí)和二級(jí)蝕刻工藝的半導(dǎo)體襯底200上進(jìn) 行選擇外延生長，硅外延層230形成于其側(cè)表面被暴露的有源區(qū)202的柵極 形成帶上，即在包含鰭圖案208的有源區(qū)202的部分上。硅外延層230包括 純硅外延層或含有Ge雜質(zhì)的SixGe(w外延層并形成至50 ~ 500 A的厚度。 同樣，硅外延層230在真空腔或真空爐中在500 ~ 900。C溫度和在5 mTorr至 30 Torr的壓強(qiáng)下使用SiH4氣體、Si2H6氣體和SiH2Cl2氣體中的一種作為源 氣體和使用HC1氣體或H2氣體作為反應(yīng)氣體而形成。同時(shí)，優(yōu)選地，在通過選擇外延生長形成硅外延層230之前，執(zhí)行烘培 工藝以增加硅外延層230的生長速率和執(zhí)行干法清洗工藝以改善硅外延層 230的生長均勻性。烘培在600 ~ 950°C的溫度和H2及N2氣氛下執(zhí)行，干法清洗工藝使用 HF和水蒸汽或使用包括HF氣體、NF3氣體、CF4氣體或CHF3氣體中的任 何一種的等離子體來執(zhí)行。在本發(fā)明的實(shí)施例中，因?yàn)楣柰庋訉?30通過對(duì)形成有鰭圖案208的半 導(dǎo)體襯底200實(shí)施選擇外延生長而形成于有源區(qū)202的柵極形成帶的表面 上，所以鰭圖案208周圍的有源區(qū)202的面積增加，籍此晶體管的溝道寬度 能夠增加。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，晶體管的驅(qū)動(dòng)電流能增加。參考圖2F,柵極絕緣層242形成于形成有硅外延層的半導(dǎo)體襯底200 上。柵極絕纟彖層242由Si02層、SiON層、八1203層、Hf02層、Zr02層、Ti02 層和丁&205層中的任何一種制成。由多晶硅層和金屬基層制成的柵極導(dǎo)電層 244形成于柵極絕緣層242上。金屬基層包括WSi2層、W層、CoSi2層、NiSi2 層、TaSi2層、TiSi2層、Ti層、TaN層和TiN層中的任何一種。由氮化硅(Si3N4) 制成的硬質(zhì)掩模層246形成于柵極導(dǎo)電層244上。通過蝕刻硬質(zhì)掩模層246、 柵極導(dǎo)電層244和柵極絕緣層242,形成了柵極240,其覆蓋形成有硅外延 層230的鰭圖案208。此后，通過在4冊(cè)極240兩側(cè)的有源區(qū)內(nèi)形成源/漏區(qū)帶來完成鰭晶體管的形成。如從上面的描述可見的，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的實(shí)施例使用雙掩模圖案實(shí)施 了為形成鰭圖案的蝕刻工藝，所以避免了隔離層的不期望的損失，并且因?yàn)?根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，硅外延層形成在鰭圖案上，所以增加了晶體管的溝道寬度。因此，在本發(fā)明中，可以減少由于溝道寬度降低的逆窄效應(yīng)和增加閾值 電壓，因此抑制了等待態(tài)漏電流。同樣，在本發(fā)明中，由于溝道寬度增加，單位單元的晶體管的驅(qū)動(dòng)電流 增加，通過這些，可以增加鰭晶體管的工作余量。此外，在本發(fā)明中，由于溝道寬度增加，可以降低溝道電阻并增加整個(gè) 半導(dǎo)體器件的工作速度。因此，防止了由于獨(dú)立單元晶體管的驅(qū)動(dòng)速度的降低導(dǎo)致的比特單位的誤操作，并增加制造產(chǎn)量。另外，在本發(fā)明中，當(dāng)々支設(shè)相同的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，因?yàn)榻档土琐拡D案的高 度，所以形成隔離層的間隙-填充工藝能被容易地執(zhí)行，并且當(dāng)執(zhí)行接下來 的形成柵極的工藝時(shí)，可以防止柵極短路，籍此改善了4冊(cè)極和半導(dǎo)體器件的可靠性。結(jié)果，在本發(fā)明中，當(dāng)形成鰭晶體管時(shí)，因?yàn)閊f吏用雙掩^^莫圖案形成鰭圖 案且硅外延層形成于鰭圖案上，所以增加了晶體管的溝道寬度。因此，在本 發(fā)明中，通過溝道寬度的增加降低了晶體管的等待態(tài)漏電流，和防止了由于 半導(dǎo)體器件的高集成導(dǎo)致的驅(qū)動(dòng)電流的減少。雖然為說明的目的描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該 理解各種修改、添加和替換是可能的，只要不偏離如在所附的權(quán)利要求中公開的發(fā)明的范圍和精神。本發(fā)明要求2006年9月29日提交的韓國專利申請(qǐng)No. 10-2006-0096543 的優(yōu)先權(quán)，將其全文引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括半導(dǎo)體襯底，有隔離區(qū)和具有柵極形成帶的有源區(qū)；隔離層，形成于所述半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)以暴露所述有源區(qū)的包含柵極形成帶的部分的側(cè)表面，這樣所述有源區(qū)的包含所述柵極形成帶的部分組成鰭圖案；硅外延層，形成于包含所述鰭圖案的所述有源區(qū)上；以及柵極，形成以覆蓋其上形成有硅外延層的所述鰭圖案。
2. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述鰭圖案具有100~ 1，500A的高度。
3. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述硅外延層形成至50 ~ 500A的厚度。
4. 如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述硅外延層包括純硅外延層 或含有Ge的SixGe(Lx)外延層。
5. —種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在具有隔離區(qū)和包括柵極形成帶的有源區(qū)的半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)形 成隔離層，形成所述隔離層以暴露所述有源區(qū)的界定所述柵極形成帶的部分 的側(cè)表面，以使得所述有源區(qū)的界定所述柵極形成帶的部分組成鰭圖案； 在包含所述鰭圖案的有源區(qū)上形成硅外延層；以及 形成柵極以覆蓋其上形成有所述硅外延層的所述鰭圖案。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中形成隔離層以暴露所述有源區(qū)的界定 所述柵極形成層的部分的側(cè)表面的步驟包括步驟在所述半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)形成隔離層；在具有形成于其中的所述隔離層的所述半導(dǎo)體襯底上形成線型的第一 掩模圖案，以暴露所述有源區(qū)的柵極形成帶和所述隔離層；在包含所述第 一掩模圖案的半導(dǎo)體襯底上形成第二掩模圖案，以暴露所 述有源區(qū)的柵極形成帶和所述隔離層的與所述柵極形成帶相鄰的部分；使用所述第 一和第二掩模圖案作為蝕刻掩模，蝕刻所述隔離層的與柵極 形成帶相鄰的暴露部分；以及除去所述第一和第二掩模圖案。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中執(zhí)行蝕刻所述隔離層的與柵極形成帶 相鄰的暴露部分的步驟以使得所述有源區(qū)的界定所述柵極形成帶的部分的 側(cè)表面以100 ~ 1,500A的高度被暴露。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中蝕刻所述隔離層的與柵極形成帶相鄰 的暴露部分的步驟通過干法等離子體蝕刻來執(zhí)行。
9. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，在形成所述隔離層的步驟之后和形 成所述硅外延層的步驟之前，該方法還包括步驟濕法蝕刻所述隔離層的與所述柵極形成帶相鄰的暴露部分，以增加所述 隔離層的與所述4冊(cè)^l形成帶相鄰的部分的蝕刻面積。
10. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中形成所述硅外延層的步驟在真空腔 或真空爐中在500 ~ 90(TC溫度和在5 mTorr至30 Torr的壓強(qiáng)下執(zhí)行。
11. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中形成所述硅外延層的步驟使用SiH4 氣體、Si2H6氣體和SiH2Cl2氣體中的一種作為源氣體和使用HC1氣體或H2 氣體作為反應(yīng)氣體執(zhí)行。
12. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述硅外延層形成至50 500 A的 厚度。
13. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述硅外延層形成為純硅外延層或 含有Ge的SixGe(w外延層。
14. 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟在具有隔離區(qū)和包括柵極形成帶的有源區(qū)的半導(dǎo)體村底的隔離區(qū)內(nèi)形 成隔離層；在具有形成于其中的所述隔離層的所述半導(dǎo)體襯底上形成線型的第一 掩模圖案，以暴露所述有源區(qū)的柵極形成帶和所述隔離層；在包含所述第 一掩模圖案的半導(dǎo)體襯底上形成第二掩模圖案，以暴露所 述有源區(qū)的柵極形成帶和所述隔離層的與所述柵極形成帶相鄰的部分；蝕刻所述隔離層的與柵極形成帶相鄰的暴露部分以形成其中所述有源 區(qū)的柵極形成帶突出的鰭圖案；除去所述第一和第二掩^^莫圖案；在包含所述鰭圖案的所述有源區(qū)上形成硅外延層；以及 形成柵極以覆蓋其上形成有所述硅外延層的所述鰭圖案。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述鰭圖案形成至具有100 ~1，500A的高度。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中為形成所述鰭圖案，所述隔離層的 與柵極形成帶相鄰的暴露部分的蝕刻由干法等離子體蝕刻執(zhí)行。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在除去所述第一和第二掩模圖案 的步驟之后和形成所述硅外延層的步驟之前，該方法還包括步驟執(zhí)行濕法蝕刻以增加所述隔離層的與所述鰭圖案相鄰的部分的蝕刻面積。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中所述濕法蝕刻使用稀釋HF溶液或 稀釋NH4 + HF溶液來進(jìn)行。
19. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述硅外延層的步驟在真空腔 或真空爐中在500 ~ 900。C溫度和在5 mTorr至30 Torr的壓強(qiáng)下執(zhí)行。
20. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述硅外延層的步驟使用SiH4 氣體、Si2Hs氣體和SiH2Cb氣體中的一種作為源氣體和使用HC1氣體或H2 氣體作為反應(yīng)氣體^丸行。
21. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中硅外延層形成至50 500A的厚度。
22. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述硅外延層形成為純硅外延層或 含有Ge雜質(zhì)的SixGe(k)外延層。
23. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在除去所述第一和第二掩模圖案 的步驟之后和在所述有源區(qū)上形成所述硅外延層的步驟之前，該方法還包括 步驟烘培除去了所述第 一和第二掩模圖案的所述半導(dǎo)體襯底，以增加所述硅 外延層的生長速率。
24. 如權(quán)利要求23所述的方法，其中烘培在600 95(TC的溫度和H2及 N2氣氛下執(zhí)行。
25. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，在除去所述第一和第二掩模圖案 的步驟之后和在所述有源區(qū)上形成所述硅外延層的步驟之前，該方法還包括 步驟對(duì)于除去了所述第 一和第二掩模圖案的所述半導(dǎo)體襯底執(zhí)行干法清洗 工藝，以改善所述硅外延層的生長均勻性。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述干法清洗工藝使用HF和水蒸 汽或使用包括HF氣體、NF3氣體、CF4氣體或CHF3氣體的等離子體來執(zhí)行。
27. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中形成柵極的步驟包括步驟 在包含所述硅外延層的所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極絕緣層； 接下來在所述柵極絕緣層上形成柵極導(dǎo)電層和硬質(zhì)掩模層；以及 蝕刻所述硬質(zhì)掩模層、所述柵極導(dǎo)電層和所述柵極絕緣層。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述柵極絕緣層由Si02層、SiON 層、八1203層、Hf02層、Zr02層、Ti02層和Ta20s層中的任何一種制成。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述柵極導(dǎo)電層由多晶硅層和WSi2 層、W層、CoSi2層、NiSb層、TaSi2層、TiSi2層、Ti層、TaN層和TiN層 中的任何一種的疊層制成。
全文摘要
一種半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體襯底，具有隔離區(qū)和包括柵極形成帶的有源區(qū)；隔離層，形成在半導(dǎo)體襯底的隔離區(qū)內(nèi)以暴露有源區(qū)的包括柵極形成帶的部分的側(cè)表面，以使得有源區(qū)的包含柵極形成帶的部分組成鰭圖案；硅外延層，形成于包含鰭圖案的有源區(qū)上；以及柵極，形成以覆蓋其上形成有硅外延層的鰭圖案。
文檔編號(hào)H01L27/088GK101154665SQ20071016178
公開日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2007年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者安尚太, 安賢珠, 宋錫杓, 辛東善 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司