FinFET制造工艺详解：源漏极的形成过程

FinFET制造工艺详解：源漏极的形成过程

在FinFET（鳍式场效应晶体管）制造工艺中，源漏极的形成是确保器件性能和可靠性的重要环节。本文将详细介绍这一过程，特别关注PMOS和NMOS源漏极的形成步骤及其作用。

一、为栅极侧壁沉积

晶圆清洁与侧壁沉积
首先，在完成伪栅极结构后的晶圆上进行彻底清洁，以去除任何可能影响后续步骤的污染物。接着，沉积一层薄的侧壁（通常为氧化硅SiOx）芯片制造：薄膜工艺，这层材料作为后续侧壁间隔物的基础，并有助于保护鳍片免受直接损伤。

二、PMOS源漏极形成

PMOS光刻芯片制造：光刻工艺原理与流程
为了允许PMOS源漏极的形成，应用一个PMOS掩模，使得NMOS区域被光刻胶（PR）覆盖。

PMOS侧壁间隔物蚀刻与鳍片间隔物移除
在PMOS区域，通过蚀刻去除侧壁间隔物并移除鳍片上的SiO2间隔物。此步骤为后续的选择性外延生长（Selective Epitaxial Growth,芯片制造中的SiGe）做好了准备。

光刻胶剥离与晶圆清洗
完成上述蚀刻后，剥离光刻胶并清洗晶圆，以清除任何残留物质，保证接下来的生长过程不受污染。

硅凹陷与SiGe选择性外延生长
接下来，通过蚀刻使硅表面略微凹陷，然后在这些凹陷处生长重掺杂的p型SiGe。选择性外延生长技术用于在此处形成高质量的SiGe晶体芯片制造中的SiGe，它不仅增加了PMOS器件的载流子迁移率，还提高了其性能。至此，PMOS器件的源漏极形成完毕。

三、NMOS源漏极形成

NMOS光刻
接下来，切换到NMOS区域，应用相应的光刻胶掩模，这次是PMOS区域被覆盖，NMOS区域暴露出来。目的是为接下来的NMOS源漏极形成做准备。

NMOS侧壁间隔物蚀刻与鳍片间隔物移除
类似于PMOS的处理，蚀刻NMOS侧壁间隔物并移除NMOS鳍片上的间隔物。这是为了确保接下来的n型离子注入可以准确地定位到目标位置。

n型离子注入芯片制造：离子注入工艺
执行n型离子注入以重掺杂NMOS源漏极。该步骤旨在将大量的n型杂质引入到硅中，以创建低电阻的源漏区。

光刻胶剥离与晶圆清洗
再次剥离光刻胶并清洗晶圆，确保没有残留物质干扰接下来的退火过程。

退火芯片制造：退火工艺
最后，通过退火激活掺杂剂。退火过程可以使掺杂原子进入硅晶格的适当位置，从而优化电学特性。