[發明專利]鰭式場效應管的結構及形成方法

有效

• 申請號: 201110276568.2
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN103000688A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種鰭式場效應管的結構，其特征在于，包括：

基底；

位于所述基底表面鰭部，所述鰭部包括兩個位于所述基底表面、且相互分立的第一子鰭部，及位于所述第一子鰭部頂部、且連接兩個所述第一子鰭部的第二子鰭部，所述基底、第二子鰭部和兩個第一子鰭部之間存在空腔。

2.如權利要求1所述的鰭式場效應管的結構，其特征在于，所述鰭部的材料為Si。

3.如權利要求1所述的鰭式場效應管的結構，其特征在于，所述第一子鰭部的寬度為1-3nm，所述第二子鰭部的寬度為5-12nm。

4.如權利要求1所述的鰭式場效應管的結構，其特征在于，所述第一子鰭部的寬度為2-3nm，所述第二子鰭部的寬度為7-10nm。

5.如權利要求1所述的鰭式場效應管的結構，其特征在于，所述基底的材料為絕緣體上硅。

6.一種鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；形成位于所述基底表面的硅薄膜；形成位于所述硅薄膜的表面的硬掩膜層；形成位于所述硬掩膜層表面的具有第一開口的圖案層；形成覆蓋所述第一開口的側壁的側墻；

以所述側墻為掩膜刻蝕所述硬掩膜層和硅薄膜，形成第二開口，所述第二開口暴露出所述基底表面；

在所述第二開口內形成犧牲層，所述犧牲層的表面至少與所述硅薄膜的表面齊平；

去除所述圖案層，形成與所述側墻相對應的兩個第一子鰭部；

去除所述硬掩膜層，形成與所述第一子鰭部齊平的絕緣層；

形成位于所述第一子鰭部頂部、且連接兩個所述第一子鰭部的第二子鰭部；

去除所述絕緣層和犧牲層，形成位于所述基底、第二子鰭部和兩個第一子鰭部之間的空腔。

7.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述側墻的寬度為1-3nm。

8.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述側墻的寬度為2-3nm。

9.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第二開口的寬度為1-5nm。

10.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第二開口的寬度為3-4nm。

11.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的表面與所述圖案層的表面齊平。

12.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一子鰭部的形成步驟包括：以所述側墻為掩膜，刻蝕所述硬掩膜層；在刻蝕所述硬掩膜層后，去除所述側墻；以刻蝕后的硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述硅薄膜形成第一子鰭部。

13.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第二子鰭部的形成工藝為選擇性外延生長工藝。

14.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述選擇性外延生長工藝的參數范圍包括：溫度為600-800℃，壓力為0.1-0.3Torr，SiH4的流量為100-200sccm，HCl的流量為150-250sccm的，H2的流量為10-20SLM。

15.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，還包括：對所述第二子鰭部薄膜中注入硅原子；對所述注入硅原子后的第二子鰭部薄膜退火。

16.如權利要求15所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述退火的工藝參數包括：溫度為550-650℃；氣體為N2；退火時長17-19小時。

17.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一子鰭部的寬度為1-3nm，所述第二子鰭部的寬度為5-12nm，所述空隙的寬度為2-5nm。

18.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一子鰭部的寬度為2-3nm，所述第二子鰭部的寬度為7-10nm，所述空隙的寬度為3-4nm。

19.如權利要求6所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述去除所述絕緣層和犧牲層的工藝為濕法刻蝕工藝。