[發明專利]場效應晶體管及其制備方法

有效

• 申請號: 202110284047.5
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112864239B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 顏丙杰
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京英思普睿知識產權代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

1.一種制備場效應晶體管的方法，其特征在于，所述方法包括：

制備在第一表面具有凸起的鰭型襯底，并在所述襯底上依次形成覆蓋所述凸起和所述第一表面的一部分的半導體層和墊層；

依次去除所述墊層的一部分和所述半導體層的一部分，以形成暴露所述凸起的一部分的第一溝槽；

在所述第一表面上形成犧牲層，所述犧牲層圍繞所述半導體層并填充所述第一溝槽的靠近所述襯底的部分；

減薄所述半導體層的未被所述犧牲層圍繞的部分在平行于所述第一表面方向的寬度；

去除所述犧牲層；以及

去除所述襯底的對應所述第一溝槽的部分以形成第二溝槽，并在所述第二溝槽中形成外延生長層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在減薄步驟后，所述半導體層與所述墊層在平行于所述第一表面方向的寬度的差值在30埃至40埃之間。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，減薄所述半導體層的未被所述犧牲層圍繞的部分在平行于所述第一表面方向的寬度包括：

采用干法刻蝕工藝減薄所述半導體層的所述寬度；以及

將減薄后的所述半導體層的在平行于所述第一表面方向的寬度減少至原寬度的80％至90％。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝減薄所述半導體層的所述寬度包括：

選取Cl₂作為刻蝕氣體，以在減薄所述半導體的所述寬度時保留所述墊層的寬度。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二溝槽中形成外延生長層包括：

采用氣相外延、液相外延以及分子束外延中的任意一種或者組合在所述第二溝槽中形成外延生長層。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述第二溝槽中形成外延生長層之前，所述方法還包括：

在所述半導體層的暴露的外表面上形成保護層；以及

在所述墊層的暴露的外表面上形成保護層。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述外延生長層為硅鍺外延層。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述硅鍺外延層中鍺的含量為15％至50％之間。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

沿垂直于所述第一表面的方向依次去除所述墊層和所述半導體層，以保留未做減薄處理的半導體層的一部分；

在所述第一表面的未設置半導體層的部分上以及所述外延生長層與所述半導體層之間形成氧化層；以及

去除所述半導體層以形成犧牲空間，在所述犧牲空間內形成柵極層。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲層的填充所述第一溝槽的靠近所述襯底的部分在垂直于所述第一表面的方向的高度在300埃至600埃之間。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述犧牲層的圍繞所述半導體層的部分在垂直于所述第一表面的方向的高度在700埃至1000埃之間。

12.一種基于權利要求 1至11中任一項所述的方法制備的場效應晶體管，其特征在于，包括：

鰭型襯底，包括具有凸起的第一表面；

外延生長層，設置在溝槽中，所述溝槽位于所述第一表面的所述凸起的一部分；

柵極層，所述柵極層設置在所述第一表面，并圍繞覆蓋所述凸起的未設置所述溝槽的部分；以及

氧化物層，設置于所述第一表面，所述氧化物層圍繞所述柵極層并填充在所述外延生長層與所述柵極層之間。