[發(fā)明專利]鰭式場效應(yīng)晶體管及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110422099.0
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN103165459A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海洋;王新鵬
• 申請（專利權(quán)）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;H01L21/28;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種鰭式場效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成鰭，所述鰭沿著平行于半導(dǎo)體襯底表面的方向延伸；

在形成有鰭的半導(dǎo)體襯底上沉積柵極材料層，去除部分所述柵極材料層以形成柵極，所述柵極由第一柵極、第二柵極、第三柵極三部分組成，所述第一柵極、第二柵極分別位于所述鰭的兩側(cè)，所述第三柵極位于所述鰭的頂部，所述鰭的位于所述第三柵極下方的部分作為所述鰭式場效應(yīng)晶體管的溝道，所述鰭的溝道以外的部分作為所述鰭式場效應(yīng)晶體管的源極、漏極，所述第一柵極、第二柵極分別與所述源極、漏極構(gòu)成第一晶體管、第二晶體管，所述第一晶體管、第二晶體管的閾值電壓不同；

在形成有柵極的半導(dǎo)體襯底上沉積層間介質(zhì)層，去除位于所述鰭上方的層間介質(zhì)層及第三柵極，直至所述鰭露出，以在所述鰭的兩側(cè)形成兩個(gè)獨(dú)立的第一柵極、第二柵極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述柵極材料層的材質(zhì)為金屬。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述鰭式場效應(yīng)晶體管為P型晶體管，所述柵極材料層包括Mo。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述鰭式場效應(yīng)晶體管為N型晶體管，所述柵極材料層包括Mo、Ta。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制作方法，其特征在于，在形成有鰭的半導(dǎo)體襯底上形成柵極的步驟包括：

在形成有鰭的半導(dǎo)體襯底上依次沉積含Mo的柵極材料層、含Ta的柵極材料層，然后對所述含Ta的柵極材料層、含Mo的柵極材料層進(jìn)行刻蝕，以形成所述柵極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制作方法，其特征在于，對所述含Ta的柵極材料層、含Mo的柵極材料層進(jìn)行刻蝕之后，對所述柵極進(jìn)行退火處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成有鰭的半導(dǎo)體襯底上沉積柵極材料層之后，去除部分所述柵極材料層之前，對位于所述鰭兩側(cè)的柵極材料層進(jìn)行不同濃度的P型摻雜物或N型摻雜物的離子注入。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述鰭之后，并在沉積柵極材料層之前，在所述鰭的暴露的側(cè)壁及頂部上形成柵介質(zhì)層，所述第一柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層的厚度與所述第二柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層的厚度不同。

9.一種鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，其包括：

形成在半導(dǎo)體襯底上并沿著平行于半導(dǎo)體襯底表面的方向延伸的鰭；

第一柵極、第二柵極，所述第一柵極、第二柵極與所述鰭之間形成有柵介質(zhì)層，所述第一柵極、鰭及位于第一柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層貼合在一起，所述第二柵極、鰭及位于第二柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層貼合在一起，所述鰭的位于所述第一柵極、第二柵極之間的部分作為所述鰭式場效應(yīng)晶體管的溝道，所述鰭的溝道以外的部分作為所述鰭式場效應(yīng)晶體管的源極、漏極，所述第一柵極、第二柵極分別與所述源極、漏極構(gòu)成第一晶體管、第二晶體管，所述第一晶體管、第二晶體管的閾值電壓不同。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一柵極、第二柵極的材質(zhì)為金屬。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述鰭式場效應(yīng)晶體管為P型晶體管，所述第一柵極、第二柵極的材質(zhì)包括Mo。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述鰭式場效應(yīng)晶體管為N型晶體管，所述第一柵極、第二柵極的材質(zhì)包括Mo、Ta。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一柵極、第二柵極包含不同濃度的P型摻雜物或N型摻雜物。

14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其特征在于，所述第一柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層的厚度與所述第二柵極、鰭之間的柵介質(zhì)層的厚度不同。