一种FinFET结构的固相源掺杂方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113838805A(43)申请公布日2021.12.24(21)申请号202010584726.X(22)申请日2020.06.24(71)申请人上海华力集成电路制造有限公司地址201203上海市浦东新区康桥东路298号1幢1060室(72)发明人李勇(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人戴广志(51)Int.Cl.H01L21/8238(2006.01)H01L21/225(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图9页(54)发明名称一种FinFET结构的固相源掺杂方法(57)摘要本发明提供一种FinFET结构的固相源掺杂方法，Fin结构及其上的缓冲层、缓冲层上的硬掩膜层构成叠层，用作PMOS的叠层为第一结构；用作NMOS的叠层为第二结构；沉积BSG层覆盖叠层及基底上表面；去除第一结构上的BSG层；沉积PSG层覆盖第二结构上的BSG层、第一结构以及基底上表面；去除第二结构上的PSG层；在基底上表面的PSG层和BSG层上形成介质层；去除介质层以上的PSG层和BSG层；去除介质层将Fin结构侧壁剩余的PSG层和BSG层及基底上表面的PSG层和BSG层暴露；沉积帽层以覆盖叠层及Fin结构侧壁的PSG层和BSG层；退火以使Fin结构侧壁的PSG层中的磷和BSG层中的硅向Fin结构内部侧向扩散；刻蚀去除PSG层和BSG层以上的帽层后沉积氧化层；去除硬掩膜层及缓冲层，将Fin结构的顶部暴露。CN113838805ACN113838805A权利要求书1/2页1.一种FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供基底，在所述基底上刻蚀形成多个Fin结构，所述Fin结构上形成有缓冲层；所述缓冲层上形成有硬掩膜层；所述Fin结构、缓冲层以及硬掩膜层构成叠层，其中用作PMOS的所述叠层为第一结构；用作NMOS的所述叠层为第二结构；步骤二、沉积BSG层覆盖所述叠层及所述基底上表面；步骤三、去除所述第一结构上的BSG层，保留所述第二结构上的BSG层；步骤四、沉积PSG层，所述PSG层覆盖所述第二结构上的BSG层、所述第一结构以及所述基底上表面；步骤五、去除所述第二结构上的所述PSG层；步骤六、在所述基底上表面的所述PSG层和BSG层上形成填充所述叠层之间空间的介质层；所述介质层的厚度为所述Fin结构高度的三分之一；步骤七、去除所述介质层以上的所述叠层侧壁和顶部的PSG层和BSG层；步骤八、去除所述介质层将所述Fin结构侧壁剩余的PSG层和BSG层以及所述基底上表面的所述PSG层和BSG层暴露出来；步骤九、沉积帽层以覆盖所述叠层及所述Fin结构侧壁的PSG层和BSG层；步骤十、进行退火，以使所述Fin结构侧壁的PSG层中的磷和BSG层中的硅向所述Fin结构内部进行侧向扩散；步骤十一、刻蚀去除PSG层和BSG层以上的帽层，并沉积氧化层填充所述叠层之间的空间；步骤十二、刻蚀去除所述硬掩膜层以及缓冲层，将所述Fin结构的顶部暴露。2.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤一中的所述缓冲层为二氧化硅。3.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤一中的硬掩膜层为氮化硅、a-C、a-Si、AlN、SIOC、SIC中的一种。4.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤二中的所述BSG层为硼酸硅玻璃，其中硼的浓度为1E20～5E21/cm^3。5.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤四中的所述PSG层为磷酸硅玻璃，其中磷的浓度为1E20～5E21/cm^3。6.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤二中沉积的所述BSG层的厚度为2～5nm。7.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤四中沉积所述PSG层的厚度为2～5nm。8.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤六中的所述介质层包括有机层、SiBARC中的一种。9.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤六中形成所述介质层的方法为沉积法。10.根据权利要求1所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤九中沉积的所述帽层覆盖所述Fin结构侧壁的PSG层和BSG层的同时也覆盖了所述基底上表面的PSG层和BSG层。2CN113838805A权利要求书2/2页11.根据权利要求10所述的FinFET结构的固相源掺杂方法，其特征在于：步骤十中进行退火后，所述基底上表面的PSG层中的磷和BSG层中的硼向所述基底进行扩散。12.根