[發(fā)明專利]鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610006672.2
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106952819B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉蕾;李勇;神兆旭
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/762;H01L29/06
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳敏<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有若干鰭部和位于所述鰭部頂部的掩膜層，相鄰鰭部之間具有與鰭部平行排列的第一凹槽和與鰭部垂直排列的第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽相交；

在第一凹槽和第二凹槽內(nèi)形成隔離層，隔離層表面與掩膜層表面齊平；

對所述隔離層進(jìn)行第一回刻蝕，使所述隔離層的表面低于鰭部頂部表面；

對所述掩膜層進(jìn)行刻蝕，暴露出鰭部兩端的部分表面；

形成第一圖形化掩膜層，所述第一圖形化掩膜層暴露出所述鰭部未被掩膜層覆蓋的兩端表面；

以第一圖形化掩膜層為掩膜，刻蝕所述鰭部，在所述鰭部兩端形成圓角；

去除所述第一圖形化掩膜層之后，形成第二圖形化掩膜層，所述第二圖形化掩膜層覆蓋第二凹槽內(nèi)的隔離層；

以所述第二圖形化掩膜層為掩膜，對所述隔離層進(jìn)行第二回刻蝕，使第二凹槽內(nèi)的隔離層高于其他區(qū)域內(nèi)的隔離層表面；

去除所述掩膜層，形成橫跨鰭部的柵極以及位于第二凹槽內(nèi)的隔離層表面的偽柵極，所述偽柵極與柵極平行；

在所述柵極和偽柵極的側(cè)壁表面形成側(cè)墻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，對所述掩膜層進(jìn)行刻蝕，暴露出的鰭部兩端的表面寬度為1nm～3nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，采用各向同性刻蝕工藝刻蝕所述掩膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述各向同性刻蝕工藝為濕法刻蝕工藝。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝采用的刻蝕溶液為磷酸溶液。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，對所述隔離層進(jìn)行第一回刻蝕后，所述隔離層的表面與鰭部頂部表面之間的距離為2nm～6nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述鰭部，在所述鰭部兩端形成圓角。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述圓角的深度為1nm～6nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極和偽柵極表面還具有硬掩膜層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述柵極和偽柵極的形成方法包括：在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極材料層，所述柵極材料層覆蓋隔離層和鰭部；在所述柵極材料層表面形成硬掩膜層；以所述硬掩膜層對所述柵極材料層進(jìn)行圖形化，形成橫跨鰭部的柵極以及位于第二凹槽內(nèi)的隔離層表面的與所述柵極平行的偽柵極。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，還包括：在形成所述柵極材料層之前，在所述半導(dǎo)體襯底上形成覆蓋隔離層和鰭部的柵介質(zhì)層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻填充滿鰭部與偽柵極之間的間隙。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述側(cè)墻的厚度大于鰭部與偽柵極之間的間隙寬度。