垂直场效应晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术构思涉及垂直场效应晶体管及其制造方法。一种制造垂直场效应晶体管的方法提供如下。具有侧壁的鳍结构形成在衬底上。下间隔物、栅极图案和上间隔物分别围绕下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域。下间隔物、栅极图案和上间隔物沿鳍结构的侧壁彼此垂直堆叠。为形成下间隔物，初始间隔物层形成为围绕鳍结构的下侧壁区域；通过使用定向掺杂工艺在初始间隔物中部分地掺杂杂质而在初始间隔物层中形成掺杂区域和未掺杂区域；以及去除初始间隔物层的未掺杂区域使得初始间隔物层的掺杂区域保留以形成下间隔物。

Vertical field effect transistor and its manufacturing method

The invention relates to a vertical field effect transistor and a manufacturing method thereof. A method of fabricating vertical field effect transistors is provided as follows. A fin structure with a lateral wall is formed on the substrate. The lower spacer, the gate pattern and the upper spacer are located around the inferior wall region, the middle lateral wall region and the upper wall region respectively. The lower spacer, the gate pattern and the upper spacer are stacked vertically along each side of the fin structure. Is formed under the spacer, the initial spacer layer is formed to surround the lower side wall area of the fin structure; through the use of directional doping process in the initial part of the spacer in impurity doping in initial spacer layer formed in the doped region and the undoped region; and removing the initial spacer layer of undoped region makes the doped region of the initial interval the retention layer to form a lower spacer.

【技术实现步骤摘要】
垂直场效应晶体管及其制造方法
本专利技术构思涉及垂直场效应晶体管及其制造方法。
技术介绍
对于集成电路应用中的更高密度，已经提出了各种晶体管结构，并且已经发展了其制造工艺以减小诸如晶体管的栅电极和源/漏电极的电路元件的最小特征尺寸。
技术实现思路
根据本专利技术构思的一示范性实施方式，一种制造垂直场效应晶体管的方法提供如下。具有侧壁的鳍结构形成在衬底上。侧壁包括下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域。下间隔物、栅极图案和上间隔物分别围绕下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域。下间隔物、栅极图案和上间隔物沿鳍结构的侧壁被垂直堆叠在彼此上。为形成下间隔物，初始间隔物层形成为围绕鳍结构的下侧壁区域；通过使用定向掺杂工艺在初始间隔物层中部分地掺杂杂质而在初始间隔物层中形成掺杂区域和未掺杂区域；并且初始间隔物层的未掺杂区域被去除使得初始间隔物层的掺杂区域保留以形成下间隔物。根据本专利技术构思的一示范性实施方式，一种制造垂直场效应晶体管的方法提供如下。具有侧壁的鳍结构形成在衬底上。初始间隔物层形成在鳍结构的侧壁上。下掺杂区域、上掺杂区域和未掺杂区域通过使用定向掺杂工艺形成在初始间隔物层中。初始间隔物层的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：在衬底上形成具有侧壁的鳍结构，其中所述侧壁包括下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域；形成分别围绕所述下侧壁区域、所述中间侧壁区域和所述上侧壁区域的下间隔物、栅极图案和上间隔物；其中所述下间隔物、所述栅极图案和所述上间隔物沿所述鳍结构的所述侧壁垂直地堆叠在彼此上，以及其中所述下间隔物的所述形成包括：形成围绕所述鳍结构的所述侧壁的初始间隔物层；通过使用定向掺杂工艺在所述初始间隔物层中部分地掺杂杂质而在所述初始间隔物层中形成掺杂区域和未掺杂区域；以及去除所述初始间隔物层的所述未掺杂区域，使得所述初始间隔物层的所述掺杂区域保留以形成所述下间隔物。

【技术特征摘要】
2016.04.29 US 62/329,524;2016.04.29 US 62/329,577;1.一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：在衬底上形成具有侧壁的鳍结构，其中所述侧壁包括下侧壁区域、中间侧壁区域和上侧壁区域；形成分别围绕所述下侧壁区域、所述中间侧壁区域和所述上侧壁区域的下间隔物、栅极图案和上间隔物；其中所述下间隔物、所述栅极图案和所述上间隔物沿所述鳍结构的所述侧壁垂直地堆叠在彼此上，以及其中所述下间隔物的所述形成包括：形成围绕所述鳍结构的所述侧壁的初始间隔物层；通过使用定向掺杂工艺在所述初始间隔物层中部分地掺杂杂质而在所述初始间隔物层中形成掺杂区域和未掺杂区域；以及去除所述初始间隔物层的所述未掺杂区域，使得所述初始间隔物层的所述掺杂区域保留以形成所述下间隔物。2.如权利要求1所述的方法，其中所述初始间隔物层的所述未掺杂区域与所述鳍结构的所述侧壁接触，以及其中所述掺杂区域包括与所述鳍结构的上表面接触的上掺杂区域和与所述衬底接触的下掺杂区域。3.如权利要求2所述的方法，还包括：在具有所述掺杂区域和所述未掺杂区域的所述初始间隔物层上形成第一牺牲层；以及通过使用平坦化工艺去除所述第一牺牲层与所述上掺杂区域的堆叠结构。4.如权利要求2所述的方法，其中所述未掺杂区域的所述去除通过各向同性蚀刻工艺执行，以及其中在所述未掺杂区域的所述去除之后，沟槽形成在所述鳍结构的所述下侧壁区域和所述初始间隔物层的所述下掺杂区域之间并且围绕所述下侧壁区域。5.如权利要求4所述的方法，还包括：形成第二牺牲层使得所述第二牺牲层完全填充所述沟槽；以及各向同性地蚀刻所述第二牺牲层以形成插置在所述鳍结构的所述下侧壁区域与所述下掺杂区域之间的填充物图案，其中所述填充物图案是在各向同性地蚀刻所述第二牺牲层之后所述第二牺牲层的剩余部分。6.如权利要求5所述的方法，其中所述填充物图案的上表面与所述下掺杂区域的上表面共平面。7.如权利要求5所述的方法，其中所述第二牺牲层由硅氧化物或硅氮化物形成。8.如权利要求1所述的方法，其中所述初始间隔物层由硅氧化物形成，以及其中所述杂质包括硅(Si)、碳(C)或氮(N)原子。9.如权利要求1所述的方法，其中所述杂质包括离子化的氧气或包含N2+或NF3+的离子化的氮气。10.如权利要求1所述的方法，其中所述初始间隔物层由硅氮化物(SiN)、硅硼氮化物(SiBN)或硅硼碳氮化物(SiBCN)形成，以及其中所述杂质包括碳(C)。11.如权利要求1所述的方法，还包括：在所述衬底中形成下源极/漏极使得所述下源极/漏极与所述鳍结构接触；以及在所述鳍结构的上表面上形成上源极/漏极使得所述上源极/漏极与所述鳍结构的所述上表面接触。12.如权利要求11所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：金振均，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR