[發明專利]鰭式場效應管的形成方法

有效

• 申請號: 201110430948.7
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN103177961A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 鄧浩;張彬
• 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
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種鰭式場效應管的形成方法。

背景技術

隨著半導體工藝技術的不斷發展，隨著工藝節點逐漸減小，后柵(gate-last)工藝得到了廣泛應用，來獲得理想的閾值電壓，改善器件性能。但是當器件的特征尺寸(CD，Critical?Dimension)進一步下降時，即使采用后柵工藝，常規的MOS場效應管的結構也已經無法滿足對器件性能的需求，多柵器件作為常規器件的替代得到了廣泛的關注。

鰭式場效應晶體管(Fin?FET)是一種常見的多柵器件，圖1示出了現有技術的一種鰭式場效應晶體管的立體結構示意圖。如圖1所示，包括：半導體襯底10，所述半導體襯底10上形成有凸出的鰭部14，鰭部14一般是通過對半導體襯底10刻蝕后得到的；介質層11，覆蓋所述半導體襯底10的表面以及鰭部14的側壁的一部分；柵極結構12，橫跨在所述鰭部14上，覆蓋所述鰭部14的頂部和側壁，柵極結構12包括柵介質層(圖中未示出)和位于柵介質層上的柵電極(圖中未示出)。對于Fin?FET，鰭部14的頂部以及兩側的側壁與柵極結構12相接觸的部分都成為溝道區，即具有多個柵，有利于增大驅動電流，改善器件性能。

然而，現有技術形成的鰭式場效應管的穩定性存在問題。更多關于鰭式場效應晶體管的形成方法請參考專利號為“US7868380B2”的美國專利。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種穩定性好的鰭式場效應管的形成方法。

為解決上述問題，本發明的實施例提供了一種鰭式場效應管的形成方法，包括：

提供基底，所述基底表面形成有鰭部；

采用氧化刻蝕工藝對所述鰭部的表面進行處理；

對氧化刻蝕工藝處理后的鰭部表面進行濕法刻蝕。

可選地，所述氧化刻蝕工藝采用的氣體為CF₄和O₂的混合物。

可選地，所述氧化刻蝕工藝的參數范圍為：O₂和CF₄的氣體流量的比例大于等于4∶1且小于等于8∶1，刻蝕腔室的壓力為0.1Torr-0.6Torr，刻蝕腔室的功率為1000-3000W，處理時間5S-15S。

可選地，所述鰭部的表面具有凹陷和凸起，當采用氧化刻蝕工藝對所述鰭部表面進行處理時，包括：鰭部表面的材料與氧化刻蝕工藝采用的氣體發生反應，形成鰭部凹陷處的厚度大于凸起處的厚度的中間層；刻蝕表面具有中間層的鰭部，所述鰭部凸起處的刻蝕速率高于凹陷處的刻蝕速率。

可選地，所述中間層的材料為SiF_x1O_y1或者GeF_x2O_y2。

可選地，所述濕法刻蝕采用的化學試劑為稀釋的氫氟酸，水和氫氟酸的體積比為50∶1-100∶1。

可選地，所述濕法刻蝕的工藝參數范圍包括：溫度為20℃-30℃，刻蝕時間為15S-30S。

可選地，至少重復執行兩次“采用氧化刻蝕工藝對所述鰭部的表面進行處理；對氧化刻蝕工藝處理后的鰭部表面進行濕法刻蝕”的步驟。

可選地，經濕法刻蝕后形成的鰭部表面的粗糙度小于

可選地，所述鰭部的材料為Si或Ce。

與現有技術相比，本發明的實施例具有以下優點：

采用氧化刻蝕工藝對形成的鰭部表面進行了處理，然后對氧化刻蝕工藝處理后的鰭部表面進行濕法刻蝕，尤其當鰭部表面具有凹陷和凸起時，氧化刻蝕工藝處理所述鰭部時，鰭部凸起處的刻蝕速率高于凹陷處的刻蝕速率，形成的鰭部表面平坦，鰭部拐角處變得圓滑，后續形成的鰭式場效應管的穩定性好。

附圖說明

圖1是現有技術的鰭式場效應管的立體結構示意圖；

圖2是本發明實施例的鰭式場效應管的形成方法的流程示意圖；

圖3是未采用氧化刻蝕工藝、濕法刻蝕工藝對鰭式場效應管進行處理的剖面結構示意圖；

圖4是圖3中A處的局部放大圖；

圖5-圖8是本發明實施例的鰭式場效應管的形成過程的剖面結構示意圖；

圖9是本發明實施例采用氧化刻蝕工藝、濕法刻蝕工藝對鰭式場效應管進行處理后的剖面結構示意圖。

具體實施方式

正如背景技術所述，現有技術形成的鰭式場效應管的穩定性存在問題。