P型鳍式场效应晶体管及其形成方法技术

一种P型鳍式场效应晶体管及其形成方法，其中，P型鳍式场效应晶体管的形成方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部；形成横跨所述鳍部的栅极结构；从鳍部顶部降低所述栅极结构两侧鳍部的高度；在剩余的所述鳍部表面形成掺杂有源漏离子的第一半导体材料层；在所述第一半导体材料层上形成掺杂有势垒降低离子的第二半导体材料层；在所述第二半导体材料层上形成金属层；对所述金属层进行退火处理，形成接触电阻减小层。采用本发明专利技术的方法形成的P型鳍式场效应晶体管降低了后续形成的P型鳍式场效应晶体管的源极和漏极上的寄生电阻，提高了后续形成的P型鳍式场效应晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种，其中，P型鳍式场效应晶体管的形成方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部；形成横跨所述鳍部的栅极结构；从鳍部顶部降低所述栅极结构两侧鳍部的高度；在剩余的所述鳍部表面形成掺杂有源漏离子的第一半导体材料层；在所述第一半导体材料层上形成掺杂有势垒降低离子的第二半导体材料层；在所述第二半导体材料层上形成金属层；对所述金属层进行退火处理，形成接触电阻减小层。采用本专利技术的方法形成的P型鳍式场效应晶体管降低了后续形成的P型鳍式场效应晶体管的源极和漏极上的寄生电阻，提高了后续形成的P型鳍式场效应晶体管的性能。【专利说明】P型韓式场效应晶体管及其形成方法
本专利技术设及半导体制造，尤其设及P型罐式场效应晶体管及其形成方法。
技术介绍
随着半导体产业向更低的技术节点的发展，渐渐开始从平面CMOS晶体管向=维 罐式场效应晶体管（FinFET)过渡。FinFET中，栅极结构至少可W从两侧对沟道进行控制， 具有比平面MOSFET器件强得多的栅对沟道的控制能力，能够很好的抑制短沟道效应。而且 相对其它器件具有更好的与现有的集成电路生产技术的兼容性。 参考图1至图4,现有技术中的P型罐式场效应晶体管的形成方法如下： 首先，参考图1和图2,提供半导体衬底10,所述半导体衬底10具有罐部11。具体 如下： 阳0化]所述半导体衬底10包括具有至少两个分立的凸起结构的娃衬底101和位于凸起 结构之间的绝缘层102,绝缘层102低于所述凸起结构。高于绝缘层102的凸起结构为罐部 11。 接着，形成横跨罐部11的栅极结构12。其中栅极结构12包括栅氧层121和位于 栅氧层121之上的栅极层122。 接着，在半导体衬底10、罐部11的顶部和侧壁、栅极结构12的顶部和侧壁形成侧 墙材料层13。[000引接着，在栅极结构12的周围形成栅极结构侧墙（图未示），此时，罐部11的周围没 有侧墙。 接着，参考图3,去除栅极结构12两侧的罐部11，绝缘层102与剩余的凸起结构相 平。 接着，参考图4,在剩余的凸起结构顶面原位渗杂生长有源漏离子的错娃层14,形 成了 P型罐式场效应晶体管的源极和漏极。其中，源漏离子为棚离子。然后，在错娃层14 的表面外延生长娃帽（Si Cap)层15。 接着，在娃帽层15上形成金属层（图未示），对金属层进行退火，金属层与娃帽层 烙合形成金属娃化物层（图未示）。 采用现有技术的方法形成的P型罐式场效应晶体管的性能不佳。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是采用现有技术的方法形成的P型罐式场效应晶体管的性能 不佳。 为解决上述问题，本专利技术提供一种P型罐式场效应晶体管的形成方法， 包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有罐部； 形成横跨所述罐部的栅极结构； 从罐部顶部降低所述栅极结构两侧罐部的高度； 在剩余的所述罐部表面形成渗杂有源漏离子的第一半导体材料层； 在所述第一半导体材料层上形成渗杂有势垒降低离子的第二半导体材料层； 在所述第二半导体材料层上形成金属层； 对所述金属层进行退火处理，形成接触电阻减小层。 可选的，所述渗杂有势垒降低离子的第二半导体材料层的形成方法包括： 在所述第一半导体材料层上原位渗杂生长有势垒降低离子的第二半导体材料层， 或者， 在所述第一半导体材料层上外延生长第二半导体材料层；对所述外延生长的第二半导体材料层进行势垒降低离子注入。 可选的，所述势垒降低离子包括侣离子、嫁离子、错离子和铜离子中的至少一种。 可选的，所述势垒降低离子为侣离子、嫁离子和铜离子中的至少一种时，所述势垒 降低离子渗杂剂量为大于等于lE13atom/cm2且小于等于lE15atom/cm2; W28] 所述势垒降低离子为错离子时，所述势垒降低离子渗杂剂量为大于等于 lE13atom/cm2且小于等于 lE14atom/cm 2O 可选的，形成第二半导体材料层的过程还包括对所述第二半导体材料层渗杂有棚 离子。 可选的，所述棚离子的渗杂剂量大于所述势垒降低离子的渗杂剂量。 可选的，所述第二半导体材料层的材料为娃。 可选的，所述接触电阻减小层的材料为金属娃化物。 可选的，形成所述栅极结构步骤之后，降低所述罐部高度的步骤之前还包括： 在所述罐部周围形成罐部侧墙； 从罐部顶部降低所述罐部高度至预设高度的过程中还包括从罐部侧墙顶部降低 所述罐部侧墙的高度至预设高度。 可选的，所述预设高度为大于等于所述原始罐部高度的=分之一且小于原始罐部 高度的=分之二。 可选的，所述第一半导体材料层的材料为错娃。[003引为解决上述问题，本专利技术提供一种P型罐式场效应晶体管，包括： 具有罐部的半导体衬底； 横跨所述罐部的栅极结构； 位于所述栅极结构两侧的高度降低的罐部； 位于所述高度降低的罐部表面的渗杂有源漏离子的第一半导体材料层； 位于所述第一半导体材料层上的接触电阻减小层； 所述接触电阻减小层的底部界面具有电偶极子层。 可选的，所述电偶极子层包括侣离子、嫁离子、错离子和铜离子中的至少一种的电 偶极子层。 可选的，所述接触电阻减小层的材料为金属娃化物。 可选的，所述第一半导体材料层的材料为错娃。 W48] 可选的，所述高度降低的罐部周围具有罐部侧墙。 可选的，所述高度降低后的罐部高度和罐部侧墙高度为预设高度，所述预设高度 为大于等于原始罐部高度的=分之一且小于等于原始罐部高度的=分之二。 可选的，所述接触电阻减小层与所述第一半导体材料层之间具有第二半导体材料 层，所述第二半导体材料层内渗杂有棚离子。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有W下优点： 在形成接触电阻减小层的退火处理的过程中，渗入第二半导体材料层的势垒降低 离子会发生在接触电阻减小层的固溶度值小，在第二半导体材料层的固溶度值大的现象。 因此，形成接触电阻减小层的过程中，大量的势垒降低离子会在接触电阻减小层的底部边 界析出，并且在接触电阻减小层的底部边界形成电偶极子（dipole)层。该电偶极子层会产 生一个和电子运动方向相同的电场，从而降低了肖特基势垒宽度和高度，进而降低了后续 形成的P型罐式场效应晶体管的源极和漏极上的寄生电阻，提高了后续形成的P型罐式场 效应晶体管的性能。【附图说明】 图1是现有技术中的半导体衬底及在其上形成有栅极结构和侧墙材料层的立体 结构示意图； 图2是沿图1中AA方向的剖面结构示意图； 阳化5] 图3和图4是继图2的步骤之后形成的现有技术的P型罐式场效应晶体管的剖面 流程结构示意图； 图5是本专利技术中的半导体衬底及在其上形成有栅极结构和侧墙材料层的立体结 构示意图； 图6是沿图5中BB方向的剖面结构示意图； 图7至图9是继图6的步骤之后形成的本专利技术具体实施例的P型罐式场效应晶体 管的剖面流程结构示意图。【具体实施方式】 专利技术人发现，采用现有技术的方法形成的P型罐式场效应晶体管的性能不佳的原 因为在源极和漏极上形成的金属娃化物层的寄生电阻太大。 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施例做详细的说明。 首先，参考图5和图6,提供半导体衬底20,所述半导体衬底20具有罐部21。 本实施例中，所述半导体衬底20包括具有至少两个分立的凸起结构的娃衬底201 和位于凸起结构之间的绝缘层202,绝缘层202低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底具有鳍部；形成横跨所述鳍部的栅极结构；从鳍部顶部降低所述栅极结构两侧鳍部的高度；在剩余的所述鳍部表面形成掺杂有源漏离子的第一半导体材料层；在所述第一半导体材料层上形成掺杂有势垒降低离子的第二半导体材料层；在所述第二半导体材料层上形成金属层；对所述金属层进行退火处理，形成接触电阻减小层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，居建华，陈林林，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31