[發明專利]晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 200710306341.1
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101271922A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 趙俊熙
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L29/423;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉繼富;顧晉偉

1.一種晶體管，包含：

從襯底垂直突出的鰭狀有源區，所述鰭狀有源區限定頭部、頸部和體部，以提供增加的表面積；

隔離結構，其基本包圍所述鰭狀有源區的下部；和

柵電極，其橫跨所述鰭狀有源區并覆蓋所述鰭狀有源區的一部分。

2.如權利要求1所述的晶體管，還包括：

溝道區，其沿著所述鰭狀有源區的覆蓋有所述柵電極的部分形成；和

柵極絕緣層，其在所述鰭狀有源區的覆蓋有所述柵電極的部分的上方形成。

3.如權利要求2所述的晶體管，其中蝕刻所述隔離結構以使其具有給定厚度，并且部分移除所述蝕刻的隔離層以暴露出所述鰭狀有源區的側壁的一部分。

4.一種制造晶體管的方法，所述方法包括：

通過部分蝕刻襯底來形成溝槽，以形成從所述襯底垂直突出的鰭狀有源區；

形成包圍所述鰭狀有源區的下部的隔離結構，同時暴露出所述鰭狀有源區的上部；

在所述鰭狀有源區的上部上形成間隔物；

部分移除所述間隔物下方的所述隔離結構，以暴露出所述鰭狀有源區的側壁的一部分；和

蝕刻所述鰭狀有源區的側壁的暴露部分，使得所述鰭狀有源區限定上部區、中部區及下部區，而所述中部區比所述上部區薄。

5.如權利要求4所述的方法，其中還包括在所述鰭狀有源區上方形成墊氮化物層。

6.如權利要求4所述的方法，其中形成所述隔離結構包括在溝槽中填充隔離層并蝕刻所述隔離層以具有給定厚度。

7.如權利要求6所述的方法，其中蝕刻的隔離層的厚度限定所述鰭狀有源區的下部。

8.如權利要求6所述的方法，其中對于與形成柵電極的目標區對應的所述隔離層的一部分，蝕刻所述隔離層以具有給定厚度。

9.如權利要求5所述的方法，其中所述間隔物包含氮化物層。

10.如權利要求4所述的方法，其中實施濕式蝕刻過程以部分移除所述隔離結構。

11.如權利要求4所述的方法，其中通過使用蝕刻所述襯底比蝕刻所述間隔物或所述隔離結構更快的蝕刻劑來實施所述蝕刻過程。

12.如權利要求11所述的方法，其中所述蝕刻過程使用氯化氫(HCl)作為蝕刻劑。

13.如權利要求11所述的方法，其中所述蝕刻過程使用HCl與氫氣(H₂)的混合物作為蝕刻劑。

14.如權利要求13所述的方法，其中HCl具有約0.1slm到約1slm的流量，并且H₂具有約10slm到約50slm的流量。

15.如權利要求11所述的方法，其中所述蝕刻過程在約700℃到約1000℃的溫度下實施。

16.如權利要求11所述的方法，其中所述蝕刻過程在約2Torr到約200Torr的壓力下實施。

17.如權利要求11所述的方法，其中所述蝕刻過程實施約0.5分鐘到約60分鐘。

18.如權利要求4所述的方法，還包括在實施所述蝕刻前，對所述鰭狀有源區實施熱處理。

19.如權利要求18所述的方法，其中所述熱處理在約800℃到約1000℃的溫度下以及在氫氣(H₂)氣氛中實施。

20.如權利要求4所述的方法，在實施氣相蝕刻過程后，還包括：

在所述鰭狀有源區的表面上形成柵極絕緣層，形成橫跨所述鰭狀有源區并覆蓋所述鰭狀有源區的一部分的柵電極。

21.一種制造晶體管的方法，所述方法包括：

形成從襯底垂直突出的鰭狀有源區；

形成包圍所述鰭狀有源區的下部的隔離結構；

在所述鰭狀有源區的側壁上形成間隔物；

部分移除所述間隔物下方的所述隔離結構，以暴露出所述鰭狀有源區的側壁的一部分；和

蝕刻所述鰭狀有源區的側壁的暴露部分，以增加所述鰭狀有源區的表面積。