[發明專利]鰭式場效應晶體管的形成方法

有效

• 申請號: 201310023625.5
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103943499A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 三重野文健;殷華湘
• 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，所述半導體襯底表面具有鰭部，所述鰭部的頂表面具有硬掩膜層，所述鰭部之間具有隔離結構，所述鰭部的頂表面高于所述隔離結構的頂表面，且所述鰭部的頂表面與所述隔離結構頂表面的高度差大于所述硬掩膜層的厚度；

在所述鰭部和所述隔離結構上形成第一偽柵材料層，所述第一偽柵材料層的厚度大于所述鰭部的高度；

研磨所述第一偽柵材料層，直至暴露出所述硬掩膜層表面；

去除所述硬掩膜層，暴露出所述鰭部的頂表面；

在所述第一偽柵材料層上形成第二偽柵材料層，所述第二偽柵材料層覆蓋所述鰭部的頂表面；

刻蝕所述第二偽柵材料層和所述第一偽柵材料層，形成偽柵。

2.如權利要求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為5nm~15nm。

3.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述鰭部的頂表面與所述隔離結構頂表面的高度差為100nm~300nm。

4.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在研磨所述第一偽柵材料層后，在所述第一偽柵材料層上形成氮化硅層；氧化所述鰭部的頂角，形成第一氧化層；全部去除或部分去除所述第一氧化層。

5.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在所述鰭部和所述隔離結構上形成第一偽柵材料層前，在所述鰭部表面形成第二氧化層。

6.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在去除所述硬掩膜層后，氧化所述鰭部的頂表面。

7.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成偽柵之后，在所述偽柵兩側形成側墻；在所述偽柵兩側的鰭部內形成源區和漏區；形成覆蓋所述鰭部和隔離結構的介質層，所述介質層的頂表面與所述偽柵的頂表面齊平。

8.如權利要求7所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述源區和漏區為嵌入式源區和漏區。

9.如權利要求7所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成覆蓋所述鰭部和隔離結構的介質層之后，去除所述偽柵，形成第一開口，所述第一開口暴露部分所述鰭部的表面。

10.如權利要求9所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括對所述第一開口暴露出的鰭部進行氫氣退火、選擇性刻蝕或者氧化處理。

11.如權利要求9所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，還包括在所述第一開口內形成柵介質層和位于所述柵介質層上的金屬柵極。

12.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層為氮化硅層和氧化硅層的堆疊結構，所述氮化硅層位于所述氧化硅層之上。

13.如權利要求1所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述第一偽柵材料層和所述第二偽柵材料層為多晶硅層。

14.一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，所述半導體襯底表面具有偽鰭部，所述偽鰭部的頂表面具有硬掩膜層，所述半導體襯底表面具有鰭部，所述鰭部和偽鰭部之間具有隔離結構，所述鰭部的頂表面和所述偽鰭部的頂表面高于所述隔離結構的頂表面，且所述鰭部的頂表面和所述偽鰭部的頂表面與所述隔離結構頂表面的高度差大于所述硬掩膜的厚度；

在所述鰭部、偽鰭部和隔離結構上形成第一偽柵材料層，所述第一偽柵材料層的厚度大于所述鰭部和偽鰭部的高度；

研磨所述第一偽柵材料層，直至暴露出所述硬掩膜層表面；

去除所述硬掩膜層，暴露出所述偽鰭部的頂表面；

在所述第一偽柵材料層上形成第二偽柵材料層，所述第二偽柵材料層覆蓋所述偽鰭部的頂表面；

刻蝕所述第二偽柵材料層和所述第一偽柵材料層，形成偽柵。

15.如權利要求14所述的鰭式場效應晶體管的形成方法，其特征在于，所述鰭部的頂表面與所述偽鰭部的頂表面齊平。