本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。
背景技術(shù):
在半導(dǎo)體制造中,隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展趨勢,集成電路特征尺寸持續(xù)減小。為了適應(yīng)特征尺寸的減小,mosfet器件的溝道長度也相應(yīng)不斷縮短。然而,隨著器件溝道長度的縮短,器件源極與漏極間的距離也隨之縮短,因此柵極對溝道的控制能力隨之變差,柵極電壓夾斷(pinchoff)溝道的難度也越來越大,使得亞閾值漏電(subthresholdleakage)現(xiàn)象,即所謂的短溝道效應(yīng)(sce:short-channeleffects)更容易發(fā)生。
因此,為了更好的適應(yīng)特征尺寸的減小,半導(dǎo)體工藝逐漸開始從平面mosfet晶體管向具有更高功效的三維立體式的晶體管過渡,如鰭式場效應(yīng)管(finfet)。finfet中,柵至少可以從兩側(cè)對超薄體(鰭部)進(jìn)行控制,具有比平面mosfet器件強(qiáng)得多的柵對溝道的控制能力,能夠很好的抑制短溝道效應(yīng);且finfet相對于其他器件,具有更好的現(xiàn)有的集成電路制作技術(shù)的兼容性。
但是,現(xiàn)有技術(shù)形成的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能較差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。包括如下步驟:形成半導(dǎo)體基底,所述半導(dǎo)體基底包括襯底、凸出于所述襯底的鰭部,所述半導(dǎo)體基底還包括位于所述鰭部頂部表面的緩沖層,以及位于所述緩沖層表面的硬掩膜層;在所述鰭部之間的襯底上形成初始隔離層,所述初始隔離層露出所述硬掩膜層和所述緩沖層;在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁;去除部分厚度的所述初始隔離層,形成隔離層;對所述 鰭部進(jìn)行離子摻雜工藝;去除所述保護(hù)側(cè)壁、硬掩膜層和緩沖層。
可選的,形成半導(dǎo)體基底的步驟包括:提供初始基底;在所述初始基底上形成緩沖膜;在所述緩沖膜表面形成圖形化的硬掩膜層;以所述硬掩模層為掩膜,刻蝕所述緩沖膜和所述初始基底,形成若干分立的凸起,刻蝕后的初始基底作為襯底,位于所述襯底表面的凸起作為鰭部,并在所述鰭部的頂部表面形成緩沖層。
可選的,所述緩沖層的材料為氧化硅。
可選的,所述初始隔離層的材料為氧化硅。
可選的,所述初始隔離層的頂部與所述鰭部的頂部齊平;或者,所述初始隔離層的頂部低于所述鰭部的頂部。
可選的,形成所述初始隔離層的步驟包括:在所述半導(dǎo)體基底表面形成隔離膜,所述隔離膜覆蓋所述鰭部表面,且所述隔離膜的頂部高于所述硬掩膜層的頂部;研磨去除高于所述硬掩膜層頂部表面的隔離膜;采用第一刻蝕工藝去除部分厚度的所述隔離膜以形成所述初始隔離層,且所述初始隔離層露出所述硬掩膜層和所述緩沖層。
可選的,采用第二刻蝕工藝去除部分厚度的所述初始隔離層。
可選的,所述第一刻蝕工藝為干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝,所述第二刻蝕工藝為干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。
可選的,所述第一刻蝕工藝和第二刻蝕工藝為干法刻蝕工藝,所述干法刻蝕工藝為siconi刻蝕工藝。
可選的,所述siconi刻蝕工藝的步驟包括:以三氟化氮和氨氣作為反應(yīng)氣體以生成刻蝕氣體;通過刻蝕氣體去除部分厚度的所述隔離膜或初始隔離層,形成副產(chǎn)物;進(jìn)行退火工藝,將所述副產(chǎn)物升華分解為氣態(tài)產(chǎn)物;通過抽氣方式去除所述氣態(tài)產(chǎn)物。
可選的,所述siconi刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:三氟化氮的氣體流量為20sccm至200sccm,氨氣的氣體流量為100sccm至1000sccm,腔室壓強(qiáng)為1torr至50torr,工藝時間為10s至500s,所述退火工藝的溫度為100℃至200℃。
可選的,所述第一刻蝕工藝和第二刻蝕工藝為濕法刻蝕工藝,所述濕法刻蝕工藝所采用的溶液為氫氟酸,工藝時間為5秒至500秒,所述氫氟酸的體積濃度比為1:50至1:2000。
可選的,所述保護(hù)側(cè)壁的厚度為
可選的,所述保護(hù)側(cè)壁的材料為氮化硅、氮氧化硅或氮化鈦。
可選的,在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁的步驟包括:形成保形覆蓋所述初始隔離層表面、鰭部的側(cè)壁表面、緩沖層的側(cè)壁表面,以及硬掩膜層的側(cè)壁和頂部表面的保護(hù)側(cè)壁膜;采用無掩膜刻蝕工藝,刻蝕去除所述初始隔離層表面和所述硬掩膜層頂部表面的保護(hù)側(cè)壁膜,在所述緩沖層的側(cè)壁表面和所述硬掩膜層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁。
可選的,形成所述保護(hù)側(cè)壁膜的工藝為原子層沉積工藝。
可選的,所述原子層沉積工藝的工藝參數(shù)包括:向原子層沉積室內(nèi)通入的前驅(qū)體為含硅、氧、氮和鈦中的任意多種的前驅(qū)體,工藝溫度為400攝氏度至600攝氏度,壓強(qiáng)為0.5毫托至50毫托,前驅(qū)體的氣體流量為500sccm至4000sccm,沉積次數(shù)為15次至50次。
可選的,去除所述保護(hù)側(cè)壁、硬掩膜層和緩沖層的工藝為濕法刻蝕工藝。
可選的,去除所述保護(hù)側(cè)壁、硬掩膜層和緩沖層的步驟包括:所述保護(hù)側(cè)壁的材料為氮化硅或氮氧化硅,以磷酸作為刻蝕溶液,在同一步刻蝕工藝中去除所述保護(hù)側(cè)壁和所述硬掩膜層,然后采用氫氟酸去除所述緩沖層;或者,所述保護(hù)側(cè)壁的材料為氮化鈦,先采用氨水、雙氧水和水的混合溶液去除所述保護(hù)側(cè)壁,然后采用磷酸去除所述硬掩膜層,最后采用氫氟酸去除所述緩沖層。
可選的,對所述鰭部進(jìn)行離子摻雜工藝的步驟包括:以所述硬掩膜層為掩膜,對所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行離子摻雜工藝,將摻雜離子注入進(jìn)所述隔離層內(nèi);對所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行退火工藝,促進(jìn)所述摻雜離子橫向擴(kuò)散進(jìn)位于所述隔離層內(nèi)的鰭部內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
所述緩沖層和所述隔離層的材料相同,通過在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁以保護(hù)所述緩沖層,可以避免所述緩沖層暴露在形成所述隔離層的刻蝕環(huán)境中,減小所述刻蝕工藝對所述緩沖層造成的損耗;所述硬掩膜層位于所述緩沖層表面,且所述硬掩膜層作為后續(xù)離子摻雜工藝的掩膜層,從而可以避免所述硬掩膜層因所述緩沖層而發(fā)生倒坍,進(jìn)而可以提高離子摻雜工藝的穩(wěn)定性和精確性,提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
附圖說明
圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實施例中各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3至圖8是本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實施例中各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的電性能較差,結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法分析其原因。參考圖1和圖2,示出了現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實施例中各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖。所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法包括以下步驟:
參考圖1,形成半導(dǎo)體基底,所述半導(dǎo)體基底包括襯底100、凸出于所述襯底100的鰭部110。所述半導(dǎo)體基底還包括位于所述鰭部110頂部表面的緩沖層200以及位于所述緩沖層200表面的硬掩膜層300。
所述硬掩膜層300作為形成所述襯底100和鰭部110的刻蝕工藝的掩膜層;所述緩沖層200用于減小所述硬掩膜層300與所述鰭部110之間的應(yīng)力。
本實施例中,所述緩沖層200的材料為氧化硅;所述硬掩膜層300的材料為氮化硅。
參考圖2,在所述鰭部110之間的襯底100上形成隔離層101。
所述隔離層101用于對相鄰器件之間起到隔離作用。本實施例中,所述隔離層101的材料可以為氧化硅。
具體地,形成所述隔離層101的步驟包括:在所述鰭部110表面形成隔離膜,所述隔離膜還覆蓋所述硬掩膜層300表面,所述隔離膜的頂部高于所 述硬掩膜層300頂部;平坦化所述隔離膜直至露出所述硬掩膜層300表面;回刻蝕去除部分厚度的所述隔離膜以形成所述隔離層101。
但由于所述緩沖層200和所述隔離膜的材料相同,均為氧化硅材料,回刻蝕去除部分厚度的所述隔離膜的工藝容易對所述緩沖層200造成損耗,使所述緩沖層200與所述硬掩膜層300的接觸面積變小,從而容易導(dǎo)致所述硬掩膜層300發(fā)生倒塌。而且,所述硬掩膜層300作為后續(xù)離子摻雜工藝的掩膜層,所述硬掩膜層300的倒塌還會降低離子摻雜工藝的穩(wěn)定性和精確性,進(jìn)而影響半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
為了解決所述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:形成半導(dǎo)體基底,所述半導(dǎo)體基底包括襯底、凸出于所述襯底的鰭部,所述半導(dǎo)體基底還包括位于所述鰭部頂部表面的緩沖層,以及位于所述緩沖層表面的硬掩膜層;在所述鰭部之間的襯底上形成初始隔離層,所述初始隔離層露出所述硬掩膜層和所述緩沖層;在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁;去除部分厚度的所述初始隔離層,形成隔離層;對所述鰭部進(jìn)行離子摻雜工藝;去除所述保護(hù)側(cè)壁、硬掩膜層和緩沖層。
本發(fā)明通過在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁以保護(hù)所述緩沖層,可以避免所述緩沖層暴露在形成所述隔離層的刻蝕環(huán)境中,減小所述刻蝕工藝對所述緩沖層造成的損耗;所述硬掩膜層位于所述緩沖層表面,且所述硬掩膜層作為后續(xù)離子摻雜工藝的掩膜層,從而可以避免所述硬掩膜層發(fā)生倒坍,進(jìn)而可以提高離子摻雜工藝的穩(wěn)定性和精確性,提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
圖3至圖8是本發(fā)明半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法一實施例中各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖。
參考圖3,形成半導(dǎo)體基底,所述半導(dǎo)體基底包括襯底400、凸出于所述襯底400的鰭部410,所述半導(dǎo)體基底還包括位于所述鰭部410頂部表面的緩沖層500,以及位于所述緩沖層500表面的硬掩膜層600。
所述半導(dǎo)體基底為后續(xù)形成器件提供工藝平臺。本實施例中,所述半導(dǎo)體基底用于形成n型器件或p型器件。
所述襯底400的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦,所述襯底400還能夠為絕緣體上的硅襯底或者絕緣體上的鍺襯底;所述鰭部410的材料包括硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦。本實施例中,所述襯底400為硅襯底,所述鰭部410的材料為硅。
具體地,形成所述半導(dǎo)體基底的步驟包括:提供初始基底;在所述初始基底上形成緩沖膜(圖未示);在所述緩沖膜表面形成圖形化的硬掩膜層600,所述硬掩膜層600的形貌、尺寸及位置與后續(xù)形成的鰭部的形貌、尺寸及位置相同;以所述硬掩模層600為掩膜,刻蝕所述緩沖膜和所述初始基底,形成若干分立的凸起,刻蝕后的初始基底作為襯底400,位于所述襯底400表面的凸起作為鰭部410,并在所述鰭部410的頂部表面形成緩沖層500。
本實施例中,所述鰭部410的頂部尺寸小于底部尺寸。在其他實施例中,所述鰭部的側(cè)壁還能夠與襯底表面相垂直,即所述鰭部的頂部尺寸等于底部尺寸。
本實施例中,所述硬掩膜層600的材料為氮化硅,后續(xù)在進(jìn)行平坦化工藝時,所述硬掩膜層600表面能夠作為平坦化工藝的停止位置,還能夠起到保護(hù)所述鰭部410頂部的作用,且所述硬掩膜層600還能夠在后續(xù)離子摻雜工藝中起到掩膜層的作用。
本實施例中,所述緩沖層500的材料為氧化硅,用于減小所述硬掩膜層600與所述鰭部410之間的應(yīng)力,避免直接在所述初始基底上形成所述硬掩膜層600時產(chǎn)生位錯的問題。
需要說明的是,在形成所述鰭部410之后,還包括:在所述鰭部410表面形成線性氧化層401,用于修復(fù)所述鰭部410。
在刻蝕所述初始基底形成所述鰭部410的過程中,刻蝕工藝容易在所述鰭部410表面形成凸出的棱角或使表面具有缺陷,這容易影響鰭式場效應(yīng)管的器件性能。
因此,本實施例對所述鰭部410進(jìn)行氧化處理以在所述鰭部410表面形 成線性氧化層401。在氧化處理過程中,由于所述鰭部410凸出的棱角部分的比表面(ssa,specificsurfacearea)更大,更容易被氧化,后續(xù)去除所述線性氧化層401之后,不僅所述鰭部410表面的缺陷層被去除,且凸出棱角部分也被去除,使所述鰭部410的表面光滑,晶格質(zhì)量得到改善,避免所述鰭部410頂角尖端放電問題,有利于改善鰭式場效應(yīng)管的性能。
所述氧化處理還會對所述襯底400表面進(jìn)行氧化,因此,所述線性氧化層401還位于所述襯底400表面。本實施例中,所述襯底400和所述鰭部410的材料為硅。相應(yīng)的,所述線性氧化層401的材料為氧化硅。
參考圖4,在所述鰭部410之間的襯底400上形成初始隔離層402,所述初始隔離層402露出所述硬掩膜層600和所述緩沖層500。
所述初始隔離層402為后續(xù)形成隔離層提供工藝基礎(chǔ),且為后續(xù)在所述硬掩膜層600和所述緩沖層500的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁提供工藝平臺。
具體地,形成所述初始隔離層402的步驟包括:在所述半導(dǎo)體基底表面形成隔離膜,所述隔離膜覆蓋所述鰭部410表面,且所述隔離膜的頂部高于所述硬掩膜層600的頂部;研磨去除高于所述硬掩膜層600頂部表面的隔離膜;采用第一刻蝕工藝去除部分厚度的所述隔離膜以形成所述初始隔離層402,且所述初始隔離層402露出所述硬掩膜層600和所述緩沖層500。
所述隔離膜的材料與所述鰭部410以及所述襯底400的材料不同,且所述隔離膜的材料為易于被去除的材料,使得后續(xù)去除部分厚度的所述隔離膜的工藝不會對所述鰭部410和所述襯底400造成損傷。
本實施例中,所述隔離膜的材料為氧化硅,形成所述隔離膜的工藝為化學(xué)氣相沉積工藝。相應(yīng)的,所述初始隔離層402的材料為氧化硅。
需要說明的是,為了后續(xù)在所述硬掩膜層600和所述緩沖層500的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁,所述初始隔離層402至少暴露出所述硬掩膜層600和所述緩沖層500,也就是說,所述初始隔離層402的頂部與所述鰭部410的頂部齊平;或者,所述初始隔離層402的頂部低于所述鰭部410的頂部。
本實施例中,所述初始隔離層402的頂部低于所述鰭部410的頂部。
本實施例中,采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝研磨去除高于所述硬掩膜層600頂部表面的隔離膜;所述第一刻蝕工藝為干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。
具體地,所述第一刻蝕工藝為干法刻蝕工藝時,所述干法刻蝕工藝為siconi刻蝕工藝。所述siconi刻蝕工藝的步驟包括:以三氟化氮和氨氣作為反應(yīng)氣體以生成刻蝕氣體;通過刻蝕氣體去除部分厚度的所述隔離膜,形成副產(chǎn)物;進(jìn)行退火工藝,將所述副產(chǎn)物升華分解為氣態(tài)產(chǎn)物;通過抽氣方式去除所述氣態(tài)產(chǎn)物。
為了保證所述初始隔離層402至少暴露出所述硬掩膜層600和所述緩沖層500,同時為了后續(xù)形成滿足厚度要求的隔離層,以及避免去除過多的隔離膜而導(dǎo)致后續(xù)形成過多的保護(hù)側(cè)壁,以免造成不必要的材料浪費(fèi),所述刻蝕工藝參數(shù)需控制在合理范圍內(nèi)。為此,本實施例中,所述siconi刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:三氟化氮的氣體流量為20sccm至200sccm,氨氣的氣體流量為100sccm至1000sccm,腔室壓強(qiáng)為1torr至50torr,工藝時間為10s至500s,所述退火工藝的溫度為100℃至200℃。
所述第一刻蝕工藝為濕法刻蝕工藝時,所述濕法刻蝕工藝所采用的溶液為氫氟酸。為了保證所述初始隔離層402至少暴露出所述硬掩膜層600和所述緩沖層500,同時為了后續(xù)形成滿足厚度要求的隔離層,以及避免去除過多的隔離膜而導(dǎo)致后續(xù)形成過多的保護(hù)側(cè)壁,以免造成不必要的材料浪費(fèi),所述刻蝕工藝參數(shù)需控制在合理范圍內(nèi)。為此,本實施例中,所述濕法刻蝕工藝的工藝時間為5秒至500秒,所述氫氟酸的體積濃度比為1:50至1:2000。
需要說明的是,在去除部分厚度的所述隔離膜的過程中還去除暴露出的所述鰭部410表面的線性氧化層401。
參考圖5,在所述硬掩膜層600和所述緩沖層500的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁700。
所述保護(hù)側(cè)壁700用于保護(hù)所述緩沖層500,避免后續(xù)刻蝕所述初始隔離層402以形成隔離層的過程中,對所述緩沖層500造成損耗。
具體地,形成所述保護(hù)側(cè)壁700的步驟包括:形成保形覆蓋所述初始隔離層402表面、鰭部410的側(cè)壁表面、緩沖層500的側(cè)壁表面,以及硬掩膜 層600的側(cè)壁和頂部表面的保護(hù)側(cè)壁膜;采用無掩膜刻蝕工藝,刻蝕去除所述初始隔離層402表面和所述硬掩膜層600頂部表面的保護(hù)側(cè)壁膜,在所述緩沖層500的側(cè)壁表面和所述硬掩膜層600的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁700。
所述保護(hù)側(cè)壁700的材料可以為氮化硅、氮氧化硅或氮化鈦。本實施例中,所述保護(hù)側(cè)壁700的材料為氮化硅。
本實施例中,形成所述保護(hù)側(cè)壁膜的工藝為原子層沉積工藝。
所述原子層沉積工藝的工藝參數(shù)包括:向原子層沉積室內(nèi)通入的前驅(qū)體為含硅、氧、氮和鈦中的任意多種的前驅(qū)體,工藝溫度為400攝氏度至600攝氏度,壓強(qiáng)為0.5毫托至50毫托,前驅(qū)體的氣體流量為500sccm至4000sccm,沉積次數(shù)為15次至50次。
本實施例中,所述保護(hù)側(cè)壁700的材料為氮化硅,相應(yīng)的,所述原子層沉積工藝中的前驅(qū)體為含硅和氮的前驅(qū)體。
需要說明的是,所述保護(hù)側(cè)壁700的厚度不宜過厚,也不宜過薄。由于所述鰭部410之間的距離較小,也就是說,形成所述保護(hù)側(cè)壁700的工藝窗口較小,為了使所述保護(hù)側(cè)壁700較好地在所述鰭部410之間形成,且所述保護(hù)側(cè)壁700在所述鰭部410之間無孔洞缺陷,所述保護(hù)側(cè)壁700的厚度不宜過厚;當(dāng)所述保護(hù)側(cè)壁700的厚度過薄時,所述保護(hù)側(cè)壁700對所述緩沖層500的保護(hù)效果較差。為此,本實施例中,所述保護(hù)側(cè)壁700的厚度為
參考圖6,去除部分厚度的所述初始隔離層402(如圖5所示),形成隔離層412。
所述隔離層412作為半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的隔離結(jié)構(gòu),用于對相鄰器件之間起到隔離作用。本實施例中,所述隔離層412的材料為氧化硅。
需要說明的是,本實施例中,所述隔離層412是淺溝槽隔離層,但不限于淺溝槽隔離層。
本實施例中,采用第二刻蝕工藝去除部分厚度的所述初始隔離層402,所述第二刻蝕工藝可以為干法刻蝕工藝或濕法刻蝕工藝。
當(dāng)所述第二刻蝕工藝為干法刻蝕工藝時,所述干法刻蝕工藝為siconi刻蝕工藝。所述siconi刻蝕工藝的步驟包括:以三氟化氮和氨氣作為反應(yīng)氣體以生成刻蝕氣體;通過刻蝕氣體去除部分厚度的所述初始隔離層402,形成副產(chǎn)物;進(jìn)行退火工藝,將所述副產(chǎn)物升華分解為氣態(tài)產(chǎn)物;通過抽氣方式去除所述氣態(tài)產(chǎn)物。
具體地,所述siconi刻蝕工藝的工藝參數(shù)包括:三氟化氮的氣體流量為20sccm至200sccm,氨氣的氣體流量為100sccm至1000sccm,腔室壓強(qiáng)為1torr至50torr,工藝時間為10s至500s,所述退火工藝的溫度為100℃至200℃。
當(dāng)所述第二刻蝕工藝為濕法刻蝕工藝時,所述濕法刻蝕工藝所采用的溶液為氫氟酸,工藝時間為5秒至500秒,所述氫氟酸的體積濃度比為1:50至1:2000。
本實施例中,采用濕法刻蝕工藝去除部分所述初始隔離層402。
需要說明的是,所述隔離層412的厚度與所述鰭部410的高度之比大于等于1/4且小于等于1/2。本實施例中,所述隔離層412的厚度與所述鰭部410的高度之比為1/2。
參考圖7,對所述鰭部410進(jìn)行離子摻雜工藝。
所述離子摻雜工藝用于在位于所述隔離層412內(nèi)的鰭部410內(nèi)形成摻雜離子,從而形成防穿通區(qū),避免后續(xù)在露出于所述隔離層102的鰭部410內(nèi)形成的源區(qū)和漏區(qū)之間發(fā)生穿通現(xiàn)象。
具體地,對所述鰭部410進(jìn)行離子摻雜工藝的步驟包括:以所述硬掩膜層600為掩膜,對所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行離子摻雜工藝,將摻雜離子注入進(jìn)所述隔離層412內(nèi);對所述半導(dǎo)體基底進(jìn)行退火工藝,促進(jìn)所述摻雜離子橫向擴(kuò)散進(jìn)位于所述隔離層412內(nèi)的鰭部410內(nèi)。
本實施例中,所述半導(dǎo)體基底用于形成n型器件或p型器件。相應(yīng)的,所述離子摻雜工藝所摻雜的離子類型為n型離子或p型離子。
當(dāng)所述摻雜離子為n型離子時,所述n型離子為砷離子,注入的離子能量為30kev至120kev,注入的離子劑量為1e12至1e14原子每平方厘米;當(dāng) 所述摻雜離子為p型離子時,所述p型離子為硼離子,注入的離子能量為5kev至50kev,注入的離子劑量為5e12至5e14原子每平方厘米。
參考圖8,去除所述保護(hù)側(cè)壁700(如圖7所示)、硬掩膜層600(如圖7所示)和緩沖層500(如圖7所示)。
本實施例中,去除所述保護(hù)側(cè)壁700、硬掩膜層600和緩沖層500的工藝為濕法刻蝕工藝。
具體地,去除所述保護(hù)側(cè)壁700、硬掩膜層600和緩沖層500的步驟包括:所述保護(hù)側(cè)壁700的材料為氮化硅或氮氧化硅時,以磷酸作為刻蝕溶液,在同一步刻蝕工藝中去除所述保護(hù)側(cè)壁700和所述硬掩膜層600,然后采用氫氟酸去除所述緩沖層500;或者,所述保護(hù)側(cè)壁700的材料為氮化鈦時,先采用氨水、雙氧水和水的混合溶液(sc1溶液)去除所述保護(hù)側(cè)壁700,然后采用磷酸去除所述硬掩膜層600,最后采用氫氟酸去除所述緩沖層500。
本發(fā)明通過在所述硬掩膜層和所述緩沖層的側(cè)壁表面形成保護(hù)側(cè)壁以保護(hù)所述緩沖層,可以避免所述緩沖層暴露在形成所述隔離層的刻蝕環(huán)境中,減小所述刻蝕工藝對所述緩沖層造成的損耗;所述硬掩膜層位于所述緩沖層表面,且所述硬掩膜層作為后續(xù)離子摻雜工藝的掩膜層,從而可以避免所述硬掩膜層發(fā)生倒坍,進(jìn)而可以提高離子摻雜工藝的穩(wěn)定性和精確性,提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。