[發明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201210477241.6
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103839814A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 鮑宇;洪中山
• 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;H01L21/28
• 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

1.一種鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底；

在半導體襯底表面形成硬掩膜層；

以所述硬掩膜層為掩膜，刻蝕半導體襯底，形成鰭部；

在半導體襯底表面形成偽柵，所述偽柵橫跨并覆蓋鰭部的第一溝道區域及其頂部的硬掩膜層，所述第一溝道區域位于鰭部的中部，所述第一溝道區域兩側為鰭部的源極和漏極；

在偽柵兩側形成覆蓋鰭部的源極和漏極的介質層，所述介質層表面與偽柵表面齊平；

去除偽柵，暴露出鰭部的第一溝道區域及其頂部的硬掩膜層；

刻蝕所述第一溝道區域的兩側，使其寬度減小，形成第二溝道區域；

形成橫跨并覆蓋第二溝道區域的柵極。

2.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述形成鰭部的方法包括：在形成硬掩膜層之后，在所述硬掩膜層的兩側形成第一側墻，以所述硬掩膜層及其兩側的側墻作為掩膜，刻蝕半導體襯底，形成鰭部。

3.根據權利要求2所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的材料為氮化硅、無定形碳、氮化硼、氮氧化硅、氮碳化硅或氧碳化硅。

4.根據權利要求2所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一側墻的底面寬度大于2nm。

5.根據權利要求2所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述刻形成第二溝道區域的方法為：去除所述第一側墻，然后采用濕法工藝或干法刻蝕工藝刻蝕所述第一溝道區域的兩側，使其寬度減小，所述干法刻蝕工藝以硬掩膜層為掩膜，進行垂直刻蝕。

6.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述形成鰭部的方法包括：以所述硬掩膜層為掩膜，刻蝕所述半導體襯底形成預處理鰭部之后，再在所述預處理鰭部兩側生長外延層，形成鰭部。

7.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層為單層或多層結構。

8.根據權利要求6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述外延層的材料為硅、鍺化硅或碳化硅。

9.根據權利要求1、2或6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，形成第二溝道區域的方法為：采用濕法刻蝕或干法刻蝕工藝刻蝕所述第一溝道區域的兩側，使其寬度減小，所述干法刻蝕的等離子體方向垂直所述第一溝道區域的側壁。

10.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層的厚度大于10nm。

11.根據權利要求1、2或6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述鰭部的寬度大于30nm。

12.根據權利要求1、2或6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二溝道區域的寬度大于10nm。

13.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材料為氮化硅、無定形碳、氮化硼、氮氧化硅、氮碳化硅或氧碳化硅。

14.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述偽柵的材料為多晶硅。

15.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述介質層的材料包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

16.根據權利要求1、2或6所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成第二溝道區域之后，在所述介質層的朝向第二溝道區域的側壁表面形成第二側墻。

17.根據權利要求16所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第二側墻的材料為氮化硅、無定形碳、氮化硼、氮氧化硅、氮碳化硅或氧碳化硅。

18.根據權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極為高K金屬柵極或者多晶硅柵極。