制备源漏准SOI多栅结构器件的方法

摘要

本发明公布了一种制备源漏准SOI多栅结构器件的方法，包括：形成Fin条形状的有源区；形成STI氧化隔离层；形成多晶硅假栅结构；形成源漏延伸区结构；形成源漏准SOI结构；形成高k金属栅结构。本发明所述方案可以通过与传统体硅CMOS兼容的工艺方法实现，能够很容易地整合到工艺流程中，并且在较短沟道长度条件下，仍然能够保持较小的泄漏电流，从而降低器件的功耗。

主权项

一种制备源漏准SOI多栅结构器件的方法，其特征是，包括如下步骤：1)形成Fin条形状的有源区，包括：1.1)在硅片表面淀积一层氧化硅和一层氮化硅，作为硬掩膜材料；1.2)通过光刻定义细条状的Fin条图形结构；1.3)通过干法刻蚀，将图形转移到硬掩膜上；1.4)利用硬掩膜，将图形转移到硅片上，并去掉光刻胶；2)形成STI氧化隔离层，包括：2.1)淀积一层氧化硅，作为STI材料；2.2)CMP氧化硅，并停止在氮化硅表面，并且使得氮化硅、氧化硅表面平坦化；2.3)通过湿法腐蚀，去掉氮化硅硬掩膜；2.4)通过干法刻蚀，回刻STI区域的氧化硅，形成STI；2.5)进行阱注入和阱退火；2.6)进行衬底寄生晶体管抑制注入和退火；3)形成多晶硅假栅结构，包括：3.1)干氧氧化形成氧化硅，作为假栅介质层；3.2)淀积一层多晶硅，作为栅材料层；3.3)通过CMP化学将多晶硅平坦化，停止在Fin条顶部一定高度处；3.4)淀积一层氧化硅，作为栅线条的硬掩膜层；3.5)光刻刻蚀，形成硬掩膜线条和栅线条；4)形成源漏延伸区结构，包括：4.1)淀积一层氧化硅，作为Offset材料；4.2)进行源漏延伸区的注入，并退火；4.3)再淀积一层氧化硅，并进行干法刻蚀回刻，形成氧化硅侧墙；5)形成源漏准SOI结构，包括：5.1)刻蚀源漏区域的硅，停止在STI表面以下；5.2)淀积一层氮化硅，并进行干法刻蚀回刻，形成氮化硅侧墙；该侧墙只是在氧化硅侧墙外面，而必须将STI之间源漏区域凹槽内的氮化硅完全去除；5.3)再一次各项异性干法刻蚀源漏区域凹槽内的硅，至一定深度；5.4)湿法氧化在源漏区域凹槽内形成氧化硅，作为准SOI隔离层；5.5)湿法腐蚀去掉氮化硅侧墙；5.6)原位掺杂外延单晶硅，形成高掺杂的抬升源漏；5.7)进行源漏区的注入，并退火；6)形成高k金属栅结构，包括：6.1)淀积一层氧化硅作为介质层；6.2)CMP氧化硅，并停止在多晶硅表面，使得氧化硅和多晶硅表面平坦化；6.3)湿法腐蚀去掉多晶硅假栅材料；6.4)湿法腐蚀去掉氧化硅假栅介质；6.5)原子层淀积形成氧化硅过渡层和高k栅介质HfO2；6.6)原子层淀积形成金属功函数调节层TiN；6.7)物理汽相淀积形成金属栅材料Al；6.8)CMP金属栅材料Al，并停止在氧化硅表面，使得氧化硅和Al表面平坦化；6.9)光刻刻蚀形成接触孔；6.10)形成金属接触并合金。