鰭式場效應管的形成方法
【專利摘要】一種鰭式場效應管的形成方法，包括：提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有犧牲層；在所述半導體襯底表面形成第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻位于犧牲層兩側(cè)；在所述半導體襯底表面形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻位于形成有第一側(cè)墻的犧牲層兩側(cè)；去除犧牲層；刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻，使得相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等；以第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部；去除位于鰭部表面的第一側(cè)墻及第二側(cè)墻。本發(fā)明形成的鰭式場效應管具有較小寬度的鰭部，鰭部的寬度與第一側(cè)墻及第二側(cè)墻的寬度之和相同，且鰭部頂端兩側(cè)的圓滑度一致，形成的鰭式場效應管性能得到提高。
【專利說明】鰭式場效應管的形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導體器件制作領(lǐng)域，特別涉及鰭式場效應管的形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著半導體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，半導體工藝節(jié)點遵循摩爾定律的發(fā)展趨勢不斷減小。為了適應工藝節(jié)點的減小，不得不不斷縮短MOSFET場效應管的溝道長度。溝道長度的縮短具有增加芯片的管芯密度，增加MOSFET場效應管的開關(guān)速度等好處。
[0003]然而，隨著器件溝道長度的縮短，器件源極與漏極間的距離也隨之縮短，這樣一來柵極對溝道的控制能力變差，柵極電壓夾斷(pinch off)溝道的難度也越來越大，使得亞閾值漏電(subthreshold leakage)現(xiàn)象，即所謂的短溝道效應(SCE:short_channeleffects)更容易發(fā)生。
[0004]因此，為了更好的適應器件尺寸按比例縮小的要求，半導體工藝逐漸開始從平面MOSFET晶體管向具有更高功效的三維立體式的晶體管過渡，如鰭式場效應管(FinFET)。FinFET中，柵至少可以從兩側(cè)對超薄體(鰭部)進行控制，具有比平面MOSFET器件強得多的柵對溝道的控制能力，能夠很好的抑制短溝道效應；且FinFET相對于其他器件，具有更好的現(xiàn)有的集成電路生成技術(shù)的兼容性。
[0005]然而，為滿足摩爾定律的發(fā)展趨勢，鰭式場效應管的鰭部也要求具有更小的寬度，傳統(tǒng)的掩膜版為掩膜刻蝕半導體襯底形成的鰭部寬度已不能滿足需求，研究具有更小寬度鰭部的鰭式場效應管成為當前亟需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種鰭式場效應管的形成方法，以第一側(cè)墻及第二側(cè)墻為掩膜刻蝕半導體襯底，調(diào)整相鄰第一側(cè)墻的距離以及相鄰第二側(cè)墻的距離，使得形成的相鄰鰭部距離相等，形成的鰭部頂端形貌對稱，且形成的鰭部寬度小。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種鰭式場效應管的形成方法，包括:提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有犧牲層；在所述半導體襯底表面形成第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻位于犧牲層兩側(cè)；在所述半導體襯底表面形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻位于形成有第一側(cè)墻的犧牲層兩側(cè)；去除犧牲層；測量相鄰第一側(cè)墻的距離為第一寬度，測量相鄰第二側(cè)墻的距離為第二寬度；若所述第一寬度與第二寬度不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻，直至第一寬度與第二寬度相等；以第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部；去除位于鰭部表面的第一側(cè)墻及第二側(cè)墻。
[0008]可選的，所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的材料不同。
[0009]可選的，所述第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的材料為氮化物或氧化物。
[0010]可選的，所述氮化物為SiN。
[0011]可選的，所述氧化物為Si02。
[0012]可選的，所述第一側(cè)墻的寬度為20埃至200埃。
[0013]可選的，所述第二側(cè)墻的寬度為20埃至200埃。
[0014]可選的，所述第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的形成工藝為化學氣相沉積或原子層沉積。
[0015]可選的，所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為兩步工藝形成或一步工藝形成的ON結(jié)構(gòu)。
[0016]可選的，若所述第一寬度與第二寬度不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻包括兩種情況:刻蝕前，所述第一寬度大于第二寬度，則刻蝕第二側(cè)墻，直至第二寬度與第一寬度相等；刻蝕前，所述第一寬度小于第二寬度，則刻蝕第一側(cè)墻，直至第一寬度與第二寬度相等。
[0017]可選的，所述刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的工藝為濕法刻蝕。
[0018]可選的，第一側(cè)墻的材料為氧化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸。
[0019]可選的，第一側(cè)墻的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸。
[0020]可選的，第二側(cè)墻的材料為氧化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸。
[0021]可選的，第二側(cè)墻的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸。
[0022]可選的，所述犧牲層為光刻膠層或先進圖案膜層。
[0023]可選的，所述先進圖案膜層的材料為無定形碳。
[0024]可選的，去除犧牲層的工藝為干法刻蝕。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0026]本發(fā)明的實施例在半導體襯底表面形成犧牲層，在所述犧牲層兩側(cè)依次形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻；去除犧牲層后，刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻，使得相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等；以刻蝕后的第一側(cè)墻或第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部。由于刻蝕半導體襯底形成鰭部時，相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等，因此鰭部頂端兩側(cè)的刻蝕條件相同，即鰭部頂端兩側(cè)被刻蝕的速率一致，使得形成的鰭部頂端兩側(cè)的圓滑度相同，從而提高后續(xù)形成的柵極結(jié)構(gòu)與鰭部間的界面態(tài)，鰭部頂端區(qū)域的缺陷少，進而提高鰭式場效應管的可靠性，形成具有高性能的鰭式場效應管。
[0027]進一步，本發(fā)明的實施例中第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的材料不同，且第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的材料為氧化物或氮化物。在刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻工藝過程中，SiCoNi或稀釋的氫氟酸作為刻蝕液體時，刻蝕氧化物的速率快，而對氮化物基本無影響；熱磷酸溶液作為刻蝕液體時，刻蝕氮化物的速率快，而對氧化物基本無影響。因此，本發(fā)明實施例中刻蝕第一側(cè)墻的工藝對第一側(cè)墻的寬度無影響，刻蝕第二側(cè)墻的工藝對第一側(cè)墻的寬度無影響；通過濕法刻蝕減薄第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的寬度的工藝簡單可行。
[0028]同時，與傳統(tǒng)的掩膜版作為掩膜層時的特征尺寸相比，第一側(cè)墻及第二側(cè)墻的寬度之和小的多，第一側(cè)墻的寬度為20埃至200埃，第二側(cè)墻的寬度為20埃至200埃。本發(fā)明實施例形成的鰭部具有與第一側(cè)墻及第二側(cè)墻寬度之和相同的寬度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明形成鰭式場效應管具有較小寬度的鰭部，鰭式場效應管的集成度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1至圖5為本發(fā)明一實施例鰭式場效應管形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖6至圖12為本發(fā)明另一實施例鰭式場效應管形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031]由【背景技術(shù)】可知，為滿足摩爾定律的發(fā)展趨勢，鰭式場效應管的鰭部寬度要求越來越小，傳統(tǒng)掩膜層的寬度難以滿足鰭部具有極小寬度的需求。
[0032]目前采用的解決方法是側(cè)墻圖形轉(zhuǎn)移法(SIT:Spacer Image Transfer)形成鰭式場效應管的鰭部。由于形成的側(cè)墻具有比傳統(tǒng)掩膜層更窄的寬度，因此以所述側(cè)墻為掩膜刻蝕半導體襯底，形成的鰭部寬度更小。
[0033]為此，針對鰭式場效應管的形成工藝進行研究。
[0034]圖1至圖5為本發(fā)明一實施例鰭式場效應管形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]請參考圖1，提供半導體襯底100，所述半導體襯底100表面形成有多個犧牲層101。
[0036]請參考圖2，在所述半導體襯底表面形成側(cè)墻102，所述側(cè)墻102緊挨犧牲層101兩側(cè)。
[0037]請參考圖3，去除犧牲層101。
[0038]請參考圖4，以所述側(cè)墻102為掩膜層，刻蝕半導體襯底100形成鰭部103。
[0039]請參考圖5,去除所述側(cè)墻102。
[0040]上述方法形成的鰭式場效應管的鰭部103頂端各區(qū)域圓滑度不同，各鰭部頂端的形貌不對稱，對鰭式場效應管的電學性能造成不良影響。
[0041]針對鰭式場效應管的形成方法進行進一步研究，引發(fā)上述問題的原因為:
[0042]犧牲層101所在區(qū)域為第一區(qū)域，所述第一區(qū)域?qū)挾葹閃l，去除犧牲層101之前，相鄰側(cè)墻102所包括的區(qū)域為第二區(qū)域，所述第二區(qū)域?qū)挾葹閃2。
[0043]理想情況下，第一區(qū)域?qū)挾萕l與第二區(qū)域?qū)挾萕2相等，則后續(xù)刻蝕形成各鰭部頂端兩側(cè)的工藝條件一致，形成的各鰭部頂端具有對稱的形貌，但在實際工藝過程中，第一區(qū)域?qū)挾萕l和第二區(qū)域?qū)挾萕2難以做到完全一致，導致各鰭部頂端兩側(cè)的刻蝕工藝條件不同，形成的各鰭部頂端的形貌不對稱。
[0044]若第一區(qū)域?qū)挾萕l小于第二區(qū)域?qū)挾萕2，則后續(xù)在刻蝕形成鰭部工藝過程中，沿第一區(qū)域刻蝕半導體襯底的刻蝕氣體含量比第二區(qū)域刻蝕氣體含量少，因此靠近第一區(qū)域的鰭部頂端區(qū)域被刻蝕的速率小，而靠近第二區(qū)域的鰭部頂端區(qū)域被刻蝕的速率大，形成如圖5所述的不對稱鰭部形貌。
[0045]同樣的，若第一區(qū)域?qū)挾萕l大于第二區(qū)域?qū)挾萕2，則靠近第一區(qū)域的鰭部頂端區(qū)域被刻蝕速率大，而靠近第二區(qū)域的鰭部頂端區(qū)域被刻蝕的速率小，形成的鰭部頂端形貌也是不對稱。
[0046]鰭式場效應管的鰭部頂端形貌不對稱，會造成后續(xù)形成的柵極結(jié)構(gòu)與鰭部接觸面出現(xiàn)缺陷，降低鰭式場效應管的可靠性及電學性能。
[0047]為此，本發(fā)明提供一種優(yōu)化的鰭式場效應管的形成方法，在半導體襯底表面犧牲層兩側(cè)形成第一側(cè)墻及位于第一側(cè)墻兩側(cè)的第二側(cè)墻，去除犧牲層后，刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻，使得相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等，后續(xù)以第一側(cè)墻及第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部時，各鰭部頂端兩側(cè)的刻蝕工藝條件相同，刻蝕形成的各鰭部頂端具有對稱的形貌，提高了鰭式場效應管的電學性能，且鰭部的寬度與刻蝕后的第一側(cè)墻及第二側(cè)墻的寬度之和相同，均具有較小的寬度。
[0048]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0049]圖6至圖12為本發(fā)明另一實施例鰭式場效應管形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]請參考圖6，提供半導體襯底200，所述半導體襯底200表面形成有犧牲層201。
[0051]所述半導體襯底200的材料為硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵、碳化硅或絕緣體上的硅。
[0052]本實施例中，所述半導體襯底200的材料為硅。
[0053]所述犧牲層201為光刻膠層(PR =Photo Resist)或先進圖案膜層(APF =AdvancedPatterning Film)。
[0054]本實施例中，所述犧牲層201為APF,所述APF的材料為無定形碳(AmorphousCarbon)，所述犧牲層201的寬度為500埃至2000埃。
[0055]請參考圖7，在半導體襯底200表面形成第一側(cè)墻202，所述第一側(cè)墻202位于犧牲層201兩側(cè)。
[0056]所述第一側(cè)墻202作為后續(xù)刻蝕半導體襯底200形成鰭部的部分掩膜層。
[0057]所述第一側(cè)墻202的材料為氮化物或氧化物，所述氮化物為SiN，所述氧化物為Si02。
[0058]所述第一側(cè)墻202的形成工藝為化學氣相沉積或原子層沉積。
[0059]本實施例中，所述第一側(cè)墻202的材料為S12，所述第一側(cè)墻202的寬度為20埃至200埃，所述第一側(cè)墻202的形成工藝為化學氣相沉積。
[0060]請參考圖8，在所述半導體襯底200表面形成第二側(cè)墻203，所述第二側(cè)墻203位于形成有第一側(cè)墻202的犧牲層201兩側(cè)。
[0061]所述第二側(cè)墻203和第一側(cè)墻202共同構(gòu)成后續(xù)刻蝕半導體襯底200的掩膜。
[0062]所述第二側(cè)墻203的材料為氮化物或氧化物，所述氮化物為SiN，所述氧化物為Si02。
[0063]所述第二側(cè)墻203的形成工藝為化學氣相沉積或原子層沉積。
[0064]所述第二側(cè)墻203和所述第一側(cè)墻202的材料不同。
[0065]由于所述第二側(cè)墻203和第一側(cè)墻202的材料不同，則第二側(cè)墻203和第一側(cè)墻202的刻蝕選擇比不同，后續(xù)刻蝕第一側(cè)墻202的工藝不會對第二側(cè)墻203造成影響，刻蝕第二側(cè)墻203的工藝不會對第一側(cè)墻202造成影響。
[0066]本實施例中，以所述第一側(cè)墻202的材料為S12作示范性說明，則所述第二側(cè)墻203的材料為SiN，所述第二側(cè)墻203的寬度為20埃至200埃，采用化學氣相沉積工藝形成所述第二側(cè)墻203。
[0067]需要說明的是，所述第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203可以為兩步工藝形成，所述第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203也可以為一步工藝形成的ON (Oxide-Nitride)結(jié)構(gòu)。
[0068]請參考圖9，去除犧牲層201。
[0069]去除犧牲層201的工藝為干法刻蝕。
[0070]作為一個實施例，干法刻蝕去除犧牲層201的具體工藝為:刻蝕氣體為HBr和02，HBr流量為10sccm至500sccm, O2流量為Isccm至50sccm,反應腔室壓強為I毫托至50毫托，刻蝕的高頻射頻頻率為100瓦至500瓦，低頻射頻頻率為O瓦至200瓦。
[0071]請繼續(xù)參考圖9，測量相鄰第一側(cè)墻202的距離為第一寬度W3，測量相鄰第二側(cè)墻203的距離為第二寬度W4。
[0072]實際工藝中，由于工藝條件的限制，所述第一寬度W3和第二寬度W4難以做到相坐寸ο
[0073]請參考圖10，若所述第一寬度W3與第二寬度W4不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203，直至第一寬度W3與第二寬度W4相等。
[0074]若所述第一寬度W3與第二寬度W4不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203包括兩種情況:刻蝕前，所述第一寬度W3大于第二寬度W4，則刻蝕第二側(cè)墻203，直至第二寬度W4與第一寬度W3相等；刻蝕前，所述第一寬度W3小于第二寬度W4，則刻蝕第一側(cè)墻202，直至第一寬度W3與第二寬度W4相等。
[0075]刻蝕第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203的工藝為濕法刻蝕。
[0076]刻蝕第一側(cè)墻202且第一側(cè)墻202的材料為氧化物時，所述刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸(DHF =Dilute HF)，其中，稀釋的氫氟酸中，水和氫氟酸的體積比為50:1至1000:1。
[0077]刻蝕第一側(cè)墻202且第一側(cè)墻202的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸溶液，其中，熱磷酸溶液中，溫度為120度至200度，磷酸的質(zhì)量百分比為65%至85%。
[0078]刻蝕第二側(cè)墻203且第二側(cè)墻203的材料為氧化物時，所述刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸(DHF =Dilute HF)，其中，稀釋的氫氟酸中，水和氫氟酸的體積比為50:1至1000:1。
[0079]刻蝕第二側(cè)墻203且第二側(cè)墻203的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸溶液，其中，熱磷酸溶液中，溫度為120度至200度，磷酸的質(zhì)量百分比為65%至85%。
[0080]SiCoNi或稀釋的氫氟酸作為刻蝕液體，所述刻蝕液體刻蝕氧化物的速率很快，而氮化物幾乎不被SiCoNi或稀釋的氫氟酸刻蝕；熱磷酸溶液作為刻蝕液體，所述刻蝕液體刻蝕氮化物的速率很快，而氧化物幾乎不被熱磷酸溶液刻蝕。因此，刻蝕第一側(cè)墻202的工藝對第二側(cè)墻203無不良影響，刻蝕第二側(cè)墻203的工藝對第一側(cè)墻202無不良影響。
[0081]刻蝕前，第一寬度W3與第二寬度W4之差的絕對值的一半(W3-W4/2)，即為第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203需要被刻蝕的寬度，選擇一定濃度的刻蝕液體后，所述刻蝕液體的刻蝕速率即為已知，依據(jù)第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203需要被刻蝕的寬度以及刻蝕速率，可知濕法刻蝕工藝的刻蝕時間。
[0082]本實施例中，以刻蝕前第一寬度W3大于第二寬度W4，且第一側(cè)墻202的材料為S12，第二側(cè)墻203的材料為SiN做示范性說明。
[0083]本實施例中，相鄰第一側(cè)墻202的距離第一寬度W3大于相鄰第二側(cè)墻203的距離第二寬度W4，刻蝕第二側(cè)墻203 ;刻蝕后，相鄰第二側(cè)墻203的距離第二寬度W4變大，使得第二寬度W4與第一寬度W3相等。
[0084]刻蝕第二側(cè)墻203的工藝為濕法刻蝕。
[0085]所述第二側(cè)墻203的材料為SiN，則所述濕法刻蝕采用的刻蝕液體為熱磷酸溶液。其中，熱磷酸溶液中，溫度為120度至200度，H3PO4的質(zhì)量百分比為65%至85%。
[0086]刻蝕前的第一寬度W3與第二寬度W4之差的一半，即(W3_W4)/2，為第二側(cè)墻203的待刻蝕的寬度。
[0087]選擇一定濃度的熱磷酸溶液作為刻蝕液體后，所述刻蝕液體的刻蝕速率即為已知，依據(jù)各第二側(cè)墻203的待刻蝕的寬度以及刻蝕液體的刻蝕速率，可得出刻蝕第二側(cè)墻203的濕法刻蝕工藝時間。
[0088]請參考圖11，以第一側(cè)墻202及第二側(cè)墻203為掩膜，刻蝕半導體襯底200形成鰭部 204。
[0089]刻蝕半導體襯底200形成鰭部204的工藝為干法刻蝕。
[0090]相鄰第一側(cè)墻202與半導體襯底200表面構(gòu)成第一開口，相鄰第二側(cè)墻203與半導體襯底200表面構(gòu)成第二開口 ；由于第一側(cè)墻202或第二側(cè)墻203經(jīng)過刻蝕后，相鄰第一側(cè)墻202的距離第一寬度W3與相鄰第二側(cè)墻203的距離第二寬度W4相等，則第一開口與第二開口的寬度相等。
[0091]以第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203為掩膜，沿第一開口及第二開口刻蝕半導體襯底200形成鰭部。
[0092]由于第一開口及第二開口的寬度相同，則沿第一開口刻蝕半導體襯底200與沿第二開口刻蝕半導體襯底200的刻蝕條件相同，即第一開口和第二開口的干法刻蝕的刻蝕氣體含量相同。因此位于后續(xù)形成的鰭部204頂端兩側(cè)區(qū)域的半導體襯底200被刻蝕的速率相同，形成的鰭部204頂端兩側(cè)的圓滑度一致，鰭部204頂端具有對稱的形貌，后續(xù)在頂端形貌對稱的鰭部204頂部和側(cè)墻形成柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)與鰭部204間的缺陷少，形成的鰭式場效應管具有優(yōu)異的電學性能。
[0093]本實施例中，所述干法刻蝕的具體工藝為:刻蝕氣體為Cl2和HBr，反應腔室壓強為I毫托至50毫托，刻蝕高頻射頻功率為150瓦至500瓦，刻蝕低頻射頻功率為O瓦至150瓦，HBr 流量為 10sccm 至 100sccm, Cl2 流量為 1sccm 至 500sccm。
[0094]在干法刻蝕工藝過程中，沿第一開口刻蝕半導體襯底200的Cl2和HBr的氣體含量，與沿第二開口刻蝕半導體襯底200的Cl2和HBr的氣體含量相同，且反應腔室內(nèi)各區(qū)域壓強相同，刻蝕功率相同，因此，鰭部頂端所在的半導體襯底200靠近第一開口位置和靠近第二開口位置被刻蝕的速率相同。形成的鰭部204頂端具有對稱的形貌，有利于提高在鰭部204表面形成的柵極結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，從而提高鰭式場效應管的性能。
[0095]且由于第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203的寬度之和比傳統(tǒng)光刻膠為掩膜層的特征尺寸小很多，因此以第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203為掩膜，形成的鰭部204寬度與第一側(cè)墻202和第二側(cè)墻203的寬度之和相等，即形成的鰭部204也具有較小的寬度。
[0096]請參考圖12，去除位于鰭部204表面的第一側(cè)墻202及第二側(cè)墻203。
[0097]去除第一側(cè)墻202及第二側(cè)墻203的工藝為干法刻蝕或濕法刻蝕。
[0098]優(yōu)選的，采用對氧化物及氮化物的刻蝕速率快，對硅刻蝕速率慢的干法刻蝕工藝去除第一側(cè)墻202及第二側(cè)墻203。
[0099]后續(xù)形成鰭式場效應管的源極、漏極以及柵極結(jié)構(gòu)。由于鰭部204的頂部兩側(cè)圓滑度相同，因此后續(xù)形成的柵極結(jié)構(gòu)與鰭部204的接觸處具有良好的表面態(tài)，有利于形成高性能的鰭式場效應管。
[0100]綜上，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0101]本發(fā)明的實施例中，在半導體襯底表面形成犧牲層，在犧牲層兩側(cè)依次形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻；去除犧牲層后，刻蝕減薄第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的寬度，使得相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等；以刻蝕后的第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部。
[0102]首先，相鄰第一側(cè)墻的距離與相鄰第二側(cè)墻的距離相等，則刻蝕半導體襯底形成鰭部時，鰭部頂端兩側(cè)的刻蝕氣體含量相同，鰭部頂端兩側(cè)區(qū)域刻蝕速率相同，因此，形成的鰭部頂端兩側(cè)圓滑度相同，后續(xù)形成柵極結(jié)構(gòu)時，柵極結(jié)構(gòu)與鰭部之間具有良好的表面態(tài)，提高了鰭式場效應管的可靠性及電學性能。
[0103]其次，本發(fā)明實施例中形成的鰭部的寬度與刻蝕后的第一側(cè)墻及第二側(cè)墻寬度之和相同，與現(xiàn)有技術(shù)相比，第一側(cè)墻及第二側(cè)墻的寬度之和比傳統(tǒng)掩膜層的特征尺寸小的多。因此，本發(fā)明實施例，形成的鰭式場效應管具有較小的寬度，形成的鰭式場效應管集成度高。
[0104]再次，第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的材料不同，不同的濕法刻蝕液體對第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的刻蝕選擇比不同，因此在刻蝕第一側(cè)墻時刻蝕工藝對第二側(cè)墻無損傷，刻蝕第二側(cè)墻時刻蝕工藝對第一側(cè)墻無損傷，為得到相鄰第一側(cè)墻的距離和相鄰第二側(cè)墻的距離相等這一目的的工藝簡單可行。
[0105]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
【權(quán)利要求】
1.一種鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有犧牲層； 在所述半導體襯底表面形成第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻位于犧牲層兩側(cè)； 在所述半導體襯底表面形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻位于形成有第一側(cè)墻的犧牲層兩側(cè)； 去除犧牲層； 測量相鄰第一側(cè)墻的距離為第一寬度，測量相鄰第二側(cè)墻的距離為第二寬度； 若所述第一寬度與第二寬度不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻，直至第一寬度與第二寬度相等； 以第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為掩膜，刻蝕半導體襯底形成鰭部； 去除位于鰭部表面的第一側(cè)墻及第二側(cè)墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的材料不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的材料為氮化物或氧化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述氮化物為SiN。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述氧化物為Si02。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一側(cè)墻的寬度為20埃至200埃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第二側(cè)墻的寬度為20埃至200埃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的形成工藝為化學氣相沉積或原子層沉積。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻為兩步工藝形成或一步工藝形成的ON結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，若所述第一寬度與第二寬度不相等，對應刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻包括兩種情況:刻蝕前，所述第一寬度大于第二寬度，則刻蝕第二側(cè)墻，直至第二寬度與第一寬度相等；刻蝕前，所述第一寬度小于第二寬度，則刻蝕第一側(cè)墻，直至第一寬度與第二寬度相等。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述刻蝕第一側(cè)墻或第二側(cè)墻的工藝為濕法刻蝕。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，刻蝕第一側(cè)墻且第一側(cè)墻的材料為氧化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，刻蝕第一側(cè)墻且第一側(cè)墻的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸溶液。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，刻蝕第二側(cè)墻且第二側(cè)墻的材料為氧化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為SiCoNi或稀釋的氫氟酸。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，刻蝕第二側(cè)墻且第二側(cè)墻的材料為氮化物時，所述濕法刻蝕的刻蝕液體為熱磷酸溶液。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述犧牲層為光刻膠層或先進圖案膜層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，所述先進圖案膜層的材料為無定形碳。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場效應管的形成方法，其特征在于，去除犧牲層的工藝為干法刻蝕。
【文檔編號】H01L21/336GK104347421SQ201310342056
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月7日
【發(fā)明者】韓秋華 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司, 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司