[發明專利]具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201110358467.X
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN103107088A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 張海洋;王新鵬
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，包括：

提供初鍺硅襯底；

刻蝕所述初鍺硅襯底，以形成鍺硅襯底及位于所述鍺硅襯底上的柱結構，所述柱結構包括靠近所述鍺硅襯底的下柱結構及位于所述下柱結構上的上柱結構；

形成阻擋層，所述阻擋層覆蓋所述鍺硅襯底及下柱結構，同時，露出上柱結構；

對上柱結構進行氧化處理，以形成鰭柱及位于所述鰭柱表面的二氧化硅層，所述鰭柱包括靠近所述下柱結構的下鰭柱及位于所述下鰭柱上的上鰭柱；

形成鍺硅層，所述鍺硅層覆蓋所述阻擋層及二氧化硅層；

刻蝕所述鍺硅層及二氧化硅層以形成柵極結構，所述柵極結構位于所述下鰭柱表面，同時，暴露出阻擋層及上鰭柱；

移除所述阻擋層，暴露出鍺硅襯底及下柱結構；

對所述上鰭柱、下柱結構及鍺硅襯底的表面進行離子注入工藝，以形成源漏極。

2.如權利要求1所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述柵極結構包括：

緊靠所述下鰭柱的第一部分；及

與所述第一部分連接且與所述第一部分的夾角為90度的第二部分。

3.如權利要求2所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述第一部分包括：緊靠所述下鰭柱表面的二氧化硅層及緊靠所述二氧化硅層表面的鍺硅層；所述第二部分包括：鍺硅層。

4.如權利要求1所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述漏極通過對所述上鰭柱進行離子注入工藝而形成；所述源極通過對所述下柱結構及鍺硅襯底的表面進行離子注入工藝而形成。

5.如權利要求1至4中的任一項所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，刻蝕所述初鍺硅襯底，以形成鍺硅襯底及位于所述鍺硅襯底上的柱結構的步驟包括：

對所述初鍺硅襯底進行刻蝕，以形成鍺硅襯底及位于所述鍺硅襯底上的初柱結構；

在溫度為600℃～1500℃下，利用氫氣對所述初柱結構進行刻蝕，以形成柱結構。

6.如權利要求1至4中的任一項所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，刻蝕所述鍺硅層及二氧化硅層以形成柵極結構的步驟包括：

對所述鍺硅層進行刻蝕，暴露出所述阻擋層；

對所述鍺硅層及二氧化硅層進行刻蝕，暴露出上鰭柱，并形成柵極結構。

7.如權利要求1至4中的任一項所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，還包括：在形成源漏極的步驟之后，對所述柵極結構、漏極及源極進行自對準處理，以在所述柵極結構、源極及漏極表面形成自對準硅化物。

8.如權利要求7所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，還包括：在對所述柵極結構、漏極及源極進行自對準處理步驟之后，形成層間介質層，以隔離所述柵極結構、漏極及源極。

9.如權利要求8所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管的制造方法，其特征在于，還包括：在形成層間介質層步驟之后，在所述層間介質層中形成連接柵極結構的第一接觸孔及連接源極的第二接觸孔。

10.一種具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管，其特征在于，包括：

鍺硅襯底及位于所述鍺硅襯底上的下柱結構，所述下柱結構及鍺硅襯底的表層經過離子注入工藝以作為源極；

位于所述下柱結構上的鰭柱，所述鰭柱的材料為鍺硅，所述鰭柱包括靠近所述下柱結構的下鰭柱及位于所述下鰭柱上的上鰭柱，其中，所述下鰭柱的表面形成有柵極結構，所述上鰭柱經過離子注入工藝以作為漏極。

11.如權利要求10所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管，其特征在于，所述柵極結構包括：

緊靠所述下鰭柱的第一部分；及

與所述第一部分連接且與所述第一部分的夾角為90度的第二部分。

12.如權利要求11所述的具有周圍柵極結構的鰭型場效應晶體管，其特征在于，所述第一部分包括：緊靠所述下鰭柱表面的二氧化硅層及緊靠所述二氧化硅層表面的鍺硅層；所述第二部分包括：鍺硅層。