[發明專利]鰭式場效應晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201310365874.2
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104425594B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張海洋
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;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

一種鰭式場效應晶體管及其形成方法，其中所述鰭式場效應晶體管包括：基底；位于所述基底上的鰭部；橫跨所述鰭部的柵極結構，所述柵極結構包括柵介質層和位于柵介質層上的柵極；源極和漏極，所述源極與所述柵極結構之間的鰭部中存在第一間隔區，所述漏極與所述柵極結構之間的鰭部中存在第二間隔區，所述第二間隔區的上表面和側壁暴露；位于源極一側柵極結構側壁的第一側墻，第一側墻覆蓋所述第一間隔區上表面和側壁。本發明提供的鰭式場效應晶體管具有大的驅動電流、小的閾值電壓和小的短溝道效應。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及到一種鰭式場效應晶體管及其形成方法。

背景技術

隨著半導體技術的發展，半導體器件的關鍵尺寸在不斷地縮小。當器件的關鍵尺寸持續減小時，常規的MOS場效應晶體管會因為關鍵尺寸太小而導致短溝道效應等缺點。鰭式場效應晶體管（FinFET）由于具有較大的溝道區，且能克服短溝道效應而得到了廣泛的應用。

現有技術中，鰭式場效應晶體管的形成方法包括：

參考圖1，提供基底10。

參考圖2，在基底10上形成鰭部11。

形成所述鰭部11的方法包括：

在基底10上形成圖形化的掩膜層，所述圖形化的掩膜層定義鰭部的位置；

然后以所述圖形化的掩膜層為掩膜，刻蝕部分厚度的所述基底10，形成鰭部11，并去除所述圖形化的掩膜層。

繼續參考圖2，在所述基底10的上表面形成介質層20，介質層20的高度小于所述鰭部11的高度。

形成所述介質層20的方法包括：

在所述鰭部11和所述基底10上形成介質材料層，所述介質材料層的高度大于所述鰭部11的高度；

然后采用化學機械拋光對所述介質材料層進行平坦化，直至露出所述鰭部11的上表面；

再刻蝕部分厚度的所述介質材料層，露出所述鰭部11的部分側壁，未被刻蝕的介質材料層為所述介質層20。

參考圖3，形成柵極結構30，所述柵極結構30橫跨在所述鰭部11上。所述柵極結構30包括柵介質層和位于柵介質層上的柵極。

參考圖4，在所述柵極結構30側壁形成側墻40。

形成側墻40后，形成源極和漏極（圖4中未示出）。

如果要得到閾值電壓小，且驅動電流大的鰭式場效應晶體管，則側墻40的介電常數要大，但側墻40的介電常數大會導致鰭式場效應晶體管的短溝道效應加劇。

如果要得到短溝道效應小的鰭式場效應晶體管，則側墻40的介電常數要小，但側墻40的介電常數小會導致鰭式場效應晶體管的閾值電壓大，且驅動電流小。

即由上述方法不能得到短溝道效應小，且閾值電壓小和驅動電流大的鰭式場效應晶體管。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術中，不能得到短溝道效應小，且閾值電壓小和驅動電流大的鰭式場效應晶體管。

為解決上述問題，本發明提供一種鰭式場效應晶體管，包括：基底；位于所述基底上的鰭部；橫跨所述鰭部的柵極結構，所述柵極結構包括柵介質層和位于柵介質層上的柵極；源極和漏極，所述源極與所述柵極結構之間的鰭部中存在第一間隔區，所述漏極與所述柵極結構之間的鰭部中存在第二間隔區，所述第二間隔區的上表面和側壁暴露；位于源極一側柵極結構側壁的第一側墻，第一側墻覆蓋所述第一間隔區上表面和側壁。