鳍式场效应晶体管的制造方法与流程

技术特征：
1.一种鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供形成有鳍体的半导体衬底，所述鳍体之间具有间隔区域，在所述间隔区域中填充有隔离介质层，所述隔离介质层的顶部表面低于所述鳍体的顶部表面；依次形成伪栅介质层和多晶硅伪栅并图形化形成由图形化后的所述伪栅介质层和所述多晶硅伪栅叠加而成的伪栅极结构；所述伪栅极结构覆盖在位于栅极形成区域的所述鳍体的顶部表面和侧面，所述伪栅极结构还延伸到所述间隔区域的所述隔离介质层的表面上；步骤二、在所述伪栅极结构的侧面形成用于定义轻掺杂漏注入的自对准条件的补偿侧墙，所述补偿侧墙的形成步骤包括：步骤21、以所述伪栅极结构为自对准条件对所述隔离介质层进行第一次刻蚀使所述间隔区域中所述隔离介质层的顶部表面低于所述伪栅介质层的底部表面；步骤22、采用沉积加刻蚀工艺在所述伪栅极结构的侧面自对准形成第一子侧墙，所述第一子侧墙的底部表面和所述第一子侧墙的材料层沉积之前的所述隔离介质层的顶部表面相平；步骤23、以所述第一子侧墙为自对准条件对所述隔离介质层进行第二次刻蚀使所述间隔区域中所述隔离介质层的顶部表面低于所述第一子侧墙的底部表面；重复步骤22和23在所述伪栅极结构的侧面形成多层所述第一子侧墙，直至各层所述第一子侧墙的叠加厚度达到要求值；步骤24、采用沉积工艺在所述伪栅极结构的侧面自对准形成第二子侧墙，所述第二子侧墙还延伸到所述伪栅极结构外的表面以及所述伪栅极结构的顶部表面，由各层所述第一子侧墙和所述第二子侧墙叠加形成所述补偿侧墙；步骤三、在所述伪栅极结构两侧的所述鳍体中自对准形成嵌入式外延层；步骤四、形成第零层层间膜并进行平坦化使所述第零层层间膜的顶部表面和所述多晶硅伪栅的顶部表面相平；步骤五、进行金属栅替换工艺，包括：步骤51、采用刻蚀工艺去除所述伪栅极结构并在所述伪栅极结构的去除区域中形成栅极沟槽；在去除所述伪栅极结构中，在所述鳍体上所述补偿侧墙防止所述栅极沟槽和所述嵌入式外延层相连通，在所述间隔区域中所述补偿侧墙防止所述栅极沟槽和所述补偿侧墙外的所述隔离介质层的顶部区域相连通，从而能防止产生鳍体损耗；步骤52、在所述栅极沟槽中形成由第二栅介质层和第二金属栅叠加形成的金属栅极结构。2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。3.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述隔离介质层采用浅沟槽隔离氧化层。4.如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述隔离介质层采用fcvd工艺形成。5.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤一中，在所述多晶硅伪栅的顶部表面还形成有第一硬质掩膜层，图形化时，先刻蚀所述第一硬质掩膜层，
之后再以所述第一硬质掩膜层为掩膜刻蚀依次刻蚀所述多晶硅伪栅和所述伪栅介质层。6.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤21中，所述第一次刻蚀对所述隔离介质层的刻蚀量为5nm。7.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤23中，所述第二次刻蚀对所述隔离介质层的刻蚀量为2nm。8.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述第一子侧墙的材料包括氧化物、氮化物、氮氧化物或低k材料。9.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述第二子侧墙的材料包括氧化物、氮化物、氮氧化物或低k材料。10.如权利要求5所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤三包括如下分步骤：步骤31、在所述伪栅极结构的所述补偿侧墙的侧面以及所述鳍体的侧面形成第二侧墙，所述第二侧墙通过第二硬质掩膜层的沉积加全面刻蚀形成；步骤32、以所述伪栅极结构顶部表面的所述第一硬质掩膜层、所述伪栅极结构的侧面的所述第二侧墙、所述鳍体侧面的所述第二侧墙以及所述隔离区域的所述隔离介质层为掩膜对所述伪栅极结构两侧的所述鳍体进行自对准刻蚀形成凹槽；步骤33、在所述凹槽中填充外延层形成所述嵌入式外延层。11.如权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：鳍式场效应晶体管为nmos时，所述嵌入式外延层包括sip。12.如权利要求11所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：鳍式场效应晶体管为pmos时，所述嵌入式外延层包括sige。13.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：在所述半导体衬底上同时集成有nmos和pmos，步骤三重复两次进行，一次步骤三用于形成nmos的所述嵌入式外延层，另一次步骤三用于形成pmos的所述嵌入式外延层。14.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤三完成后，还包括以所述伪栅极结构两侧的所述第二侧墙为自对准条件进行源漏注入在所述嵌入式外延层中形成源漏区的步骤。15.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤52中，所述第二栅介质层包括高介电常数层，所述第二金属栅中包括金属功函数层和金属导电材料层。16.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤一中，所述鳍体通过对所述半导体衬底进行刻蚀形成，在俯视面上，各所述鳍体呈互相平行的条形结构。17.如权利要求16所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：步骤一中，同一行上的各所述多晶硅伪栅连接在一起并形成多晶硅行；在俯视面上，所述多晶硅行和所述鳍体互相垂直。

技术总结
本发明公开了一种鳍式场效应晶体管的制造方法，包括：步骤一、提供形成有鳍体的半导体衬底，形成伪栅极结构；步骤二、在伪栅极结构的侧面形成补偿侧墙，包括：步骤21、以伪栅极结构为自对准条件对隔离介质层进行第一次刻蚀；步骤22、采用沉积加刻蚀工艺自对准形成第一子侧墙；步骤23、以第一子侧墙为自对准条件对隔离介质层进行第二次刻蚀；重复步骤22和23形成多层第一子侧墙；步骤24、采用沉积工艺在自对准形成第二子侧墙；步骤三、自对准形成嵌入式外延层；步骤四、形成第零层层间膜；步骤五、进行金属栅替换工艺：步骤51、去除伪栅极结构形成栅极沟槽；步骤52、在栅极沟槽中形成金属栅极结构。本发明能防止产生鳍体损耗。本发明能防止产生鳍体损耗。本发明能防止产生鳍体损耗。


技术研发人员：李勇
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：2021.08.12
技术公布日：2022/3/15