[發明專利]鰭式場效應晶體管及其形成方法

有效

• 申請號: 201310379961.3
• 申請日: 2013-08-27
• 公開（公告）號: CN104425269B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 張海洋;王冬江
• 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;H01L29/78;H01L29/423
• 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：

提供基底，在所述基底上形成有鰭部；

在所述鰭部表面選擇性生長拓撲絕緣體層；

形成柵介質層，所述柵介質層覆蓋拓撲絕緣體層，形成橫跨所述柵介質層的第一柵極；

去除所述鰭部兩端的柵介質層和拓撲絕緣體層，在暴露的鰭部表面形成具有摻雜的外延層，所述外延層與第一柵極之間為剩余的柵介質層和拓撲絕緣體層所隔開，所述鰭部兩端具有摻雜的外延層分別作為源極、漏極。

2.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述拓撲絕緣體層的材料為Bi₂Te₃、Bi₂Se₃或Sb₂Te₃。

3.如權利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述選擇性生長拓撲絕緣體層的方法為分子束外延生長。

4.如權利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述分子束外延生長過程位于真空環境中，所述真空環境的壓強范圍為10^-7～10^-10Torr；真空環境的溫度范圍為150～250℃。

5.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除所述鰭部兩端的柵介質層和拓撲絕緣體層的方法為干法刻蝕。

6.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，在暴露的鰭部表面形成具有摻雜的外延層的方法包括：

在暴露的鰭部表面外延生長形成外延層，在外延生長外延層時，還進行原位離子注入，形成具有摻雜的外延層。

7.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述外延層的材料為碳硅，所述外延層中的摻雜為N型摻雜；或者，

所述外延層的材料為鍺硅，所述外延層中的摻雜為P型摻雜。

8.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一柵極為前柵工藝中形成的柵極。

9.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一柵極為后柵工藝中的偽柵極，所述柵介質層為高K柵介質層；

在形成源極、漏極后，在所述基底上形成層間介質層，所述層間介質層上表面與偽柵極上表面持平；

去除所述偽柵極形成偽柵溝槽；

在所述偽柵溝槽中形成第二柵極。

10.如權利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述高K柵介質層的材料為氧化鉿、氧化鋯、氧化鑭、氧化鋁、氧化鉭、氧化鈦、鈦酸鍶、氧化釔、鈦酸鋇鍶、鈦酸鋇、鈦酸鉛鈧、氧化鋁鑭、鈦酸鋅、鈮酸鋅鉛、氮氧化鉿、氮氧化鋯、氮氧化鑭、氮氧化鋁、氮氧化鈦、氮氧化鍶鈦、氮氧化鑭鋁、氮氧化釔中的一種或多種。

11.如權利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述形成柵介質層的方法為原子層沉積。

12.如權利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述第二柵極的材料為鎢、鈦、鉭、釕、鋯、鈷、銅、鋁、鉛、鉑、錫、銀、金、氮化鉭、氮化鈦、氮化鎢、硅化鎢、氧化釕、硅化鈷、硅化鎳、碳米納管、導電碳中的一種或多種。

13.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成所述鰭部的方法包括：

圖形化所述基底，形成高出所述基底表面的凸出部；

在所述基底上形成絕緣材料層，所述基底上的絕緣材料層上表面高于凸出部上表面，或者所述基底上的絕緣材料層上表面與凸出部上表面持平；

回刻蝕所述絕緣材料層，去除部分厚度的絕緣材料層，剩余絕緣材料層作為絕緣層，高于絕緣層上表面的凸出部作為鰭部。

14.如權利要求13所述的形成方法，其特征在于，所述絕緣層的材料為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

15.如權利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述基底為絕緣體上硅基底，所述絕緣體上硅基底包括：底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于所述絕緣層上的頂部硅層；

形成所述鰭部的方法包括：圖形化所述頂部硅層形成鰭部。