本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,尤其涉及一種鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法。
背景技術(shù):
MOS晶體管是現(xiàn)代集成電路中最重要的元件之一。MOS晶體管的基本結(jié)構(gòu)包括:半導(dǎo)體襯底;位于半導(dǎo)體襯底表面的柵極結(jié)構(gòu),位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源區(qū)和位于柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)的漏區(qū)。MOS晶體管的工作原理是:通過在柵極施加電壓,調(diào)節(jié)通過柵極結(jié)構(gòu)底部溝道的電流來產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的平面式的MOS晶體管對(duì)溝道電流的控制能力變?nèi)?,造成?yán)重的漏電流。而鰭式場效應(yīng)晶體管(Fin FET)是一種新興的多柵器件,一般包括凸出于半導(dǎo)體襯底表面的鰭部,覆蓋部分所述鰭部的頂部表面和側(cè)壁的柵極結(jié)構(gòu),位于柵極結(jié)構(gòu)一側(cè)的鰭部內(nèi)的源區(qū)和位于柵極結(jié)構(gòu)另一側(cè)的鰭部內(nèi)的漏區(qū)。
然而,現(xiàn)有技術(shù)形成的鰭式場效應(yīng)晶體管的性能較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法,解決鰭式場效應(yīng)晶體管中載流子遷移率較低的問題,以提高鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法,包括:提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底表面具有第一鰭部和第二鰭部,第一鰭部包括第二子鰭部和位于第二子鰭部頂部的第一子鰭部,第二鰭部包括第四子鰭部和位于第四子鰭部頂部的第三子鰭部;在所述第二子鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻;在所述第三子鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻;在所述第一鰭部和所述第二鰭部側(cè)壁形成鍺化硅層,所述鍺化硅層覆蓋所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻;對(duì)所述 鍺化硅層進(jìn)行氧化處理,使所述鍺化硅層中的鍺原子進(jìn)入第一子鰭部和第四子鰭部;氧化處理后依次去除鍺化硅層、第一側(cè)墻和第二側(cè)墻。
可選的,形成所述鍺化硅層的方法為原子層沉積工藝。
可選的,所述鍺化硅層的厚度為100埃~500埃。
可選的,所述氧化處理的工藝參數(shù)為:采用的氣體為O2,溫度為800攝氏度~1200攝氏度,處理時(shí)間為60min~300min。
可選的,形成所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的工藝為:在所述第一鰭部側(cè)壁和所述第二鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻材料層;在半導(dǎo)體襯底表面形成覆蓋部分第一側(cè)墻材料層側(cè)壁的犧牲層,所述犧牲層表面與第二子鰭部、第四子鰭部的頂部表面齊平;去除第一子鰭部和第三子鰭部側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部和第三子鰭部側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層后,在第一子鰭部和第三子鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層后,去除所述犧牲層;去除所述犧牲層后,去除第四子鰭部側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層,形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻。
可選的,所述第一側(cè)墻的材料為SiN,SiCN,BN或AlN;所述第一側(cè)墻的厚度為100?!?00埃。
可選的,所述第二側(cè)墻的材料為SiN,SiCN,BN或AlN;所述第二側(cè)墻的厚度為100埃~300埃。
可選的,所述犧牲層的材料為SiO2。
可選的,所述第一鰭部和第二鰭部的材料為鍺化硅。
本發(fā)明還提供采用上述任意一項(xiàng)方法形成的鰭式場效應(yīng)晶體管,包括:半導(dǎo)體襯底;第二子鰭部,位于所述半導(dǎo)體襯底表面;第一子鰭部,位于所述第二子鰭部頂部,所述第一子鰭部中鍺的濃度大于所述第二子鰭部中鍺的濃度;第四子鰭部,位于所述半導(dǎo)體襯底表面;第三子鰭部,位于所述第四子鰭部頂部,所述第三子鰭部中鍺的濃度小于所述第四子鰭部中鍺的濃度。
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(diǎn):
由于在所述第一子鰭部和所述第四子鰭部側(cè)壁直接形成有鍺化硅層,且 對(duì)所述鍺化硅層進(jìn)行氧化處理后,所述鍺化硅層中的鍺原子進(jìn)入第一子鰭部和第四子鰭部,使得第一鰭部中的第一子鰭部和第二子鰭部內(nèi)的鍺原子濃度不同,及第二鰭部中第三子鰭部和第四子鰭部內(nèi)的鍺原子濃度不同;以提高第一子鰭部和第三子鰭部中載流子的遷移率,從而高了鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。
附圖說明
圖1至圖13是本發(fā)明一實(shí)施例中鰭式場效應(yīng)晶體管形成過程的示意圖。
具體實(shí)施方式
正如背景技術(shù)所述,現(xiàn)有技術(shù)形成的鰭式場效應(yīng)晶體管的性能較差。
研究發(fā)現(xiàn),在實(shí)際的工藝中,針對(duì)鰭式場效應(yīng)晶體管中既具有N型鰭式場效應(yīng)晶體管又具有P型鰭式場效應(yīng)晶體管的情況,需要提高N型鰭式場效應(yīng)晶體管的電子遷移率且提高P型鰭式場效應(yīng)晶體管的空穴遷移率,而現(xiàn)有技術(shù)中形成的鰭式場效應(yīng)晶體管不具備該性能。
本發(fā)明一實(shí)施例提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法,提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底表面具有第一鰭部和第二鰭部,第一鰭部包括第二子鰭部和位于第二子鰭部頂部的第一子鰭部;第二鰭部包括第四子鰭部和位于第四子鰭部頂部的第三子鰭部;通過在第一子鰭部和第二子鰭部中形成鍺原子的濃度差,及在第三子鰭部和第四子鰭部中形成鍺原子的濃度差,從而提高第一子鰭部中的空穴遷移率和第三子鰭部中的電子遷移率,從而提高鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
結(jié)合參考圖1和圖2,圖2為沿著圖1中A-A1切割線的剖面圖,提供半導(dǎo)體襯底100,所述半導(dǎo)體襯底100表面具有第一鰭部120和第二鰭部123。
所述半導(dǎo)體襯底100為后續(xù)形成鰭式場效應(yīng)晶體管提供工藝平臺(tái)。
所述半導(dǎo)體襯底100可以是單晶硅,多晶硅或非晶硅;半導(dǎo)體襯底100也可以是硅、鍺、鍺化硅、砷化鎵等半導(dǎo)體材料;所述半導(dǎo)體襯底100還可 以是其它半導(dǎo)體材料,這里不再一一舉例。本實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體襯底100的材料為硅。
本實(shí)施例中,還包括:位于半導(dǎo)體襯底100表面的氧化層(未圖示),所述氧化層能夠保護(hù)半導(dǎo)體襯底100不受到刻蝕損傷。所述氧化層的材料為氧化硅。
形成所述第一鰭部120和第二鰭部123的步驟為:在半導(dǎo)體襯底100表面形成鰭部材料層(未圖示);在所述鰭部材料層表面形成圖案化的掩膜層,所述圖案化的掩膜層定義第一鰭部120和第二鰭部123的位置;以所述圖案化的掩膜層為掩膜刻蝕所述鰭部材料層,直至暴露出半導(dǎo)體襯底100表面,形成第一鰭部120和第二鰭部123。
本實(shí)施例中,所述第一鰭部120和第二鰭部123的材料為鍺化硅;在另一個(gè)實(shí)施例中,所述第一鰭部120和第二鰭部123的材料硅。
本實(shí)施例中,以鰭式場效應(yīng)晶體管具有一個(gè)第一鰭部120和一個(gè)第二鰭部123作為示例,并不代表實(shí)際工藝中第一鰭部120和第二鰭部123的個(gè)數(shù)。在實(shí)際工藝中,可以根據(jù)需要選擇第一鰭部120和第二鰭部123的具體個(gè)數(shù)。
為了方便后續(xù)的描述,將第一鰭部120分為兩部分進(jìn)行描述,將第二鰭部123分為兩部分進(jìn)行描述,即所述第一鰭部120包括第一子鰭部121和第二子鰭部122,第一子鰭部121位于第二子鰭部122的頂部表面;第二鰭部123包括第三子鰭部124和第四子鰭部125,第三子鰭部124位于第四子鰭部125的頂部表面。
第一子鰭部121的高度和第二子鰭部122的高度的比值為1:2~2:1;第三子鰭部124的高度和第四子鰭部125的高度的比值為1:2~2:1。
本實(shí)施例中,為了簡化后續(xù)的工藝,第一子鰭部121的高度等于第三子鰭部124的高度,第二子鰭部122的高度等于第四子鰭部125的高度。
為了使得第一子鰭部121和第二子鰭部122中的鍺含量不同,且使得第三子鰭部124和第四子鰭部125中的鍺含量不同,后續(xù)在所述第二子鰭部122側(cè)壁形成第一側(cè)墻,在所述第三子鰭部124側(cè)壁形成第二側(cè)墻;所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻能夠阻擋后續(xù)形成的鍺化硅層中的鍺原子進(jìn)入第二子鰭部122 和第三子鰭部124中。
在一個(gè)實(shí)施例中,形成所述第一側(cè)墻和第二側(cè)墻的工藝為:在所述第一鰭部120側(cè)壁和所述第二鰭部123側(cè)壁形成第一側(cè)墻材料層;在半導(dǎo)體襯底100表面形成覆蓋部分第一側(cè)墻材料層側(cè)壁的犧牲層,所述犧牲層表面與第二子鰭部122、第四子鰭部125的頂部表面齊平;去除第一子鰭部121和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部121和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層后,在第一子鰭部121和第三子鰭部124側(cè)壁形成第二側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層;去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層后,去除所述犧牲層;去除所述犧牲層后,去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層,形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻。
參考圖3,在所述第一鰭部120側(cè)壁和第二鰭部123側(cè)壁形成第一側(cè)墻材料層130。
所述第一側(cè)墻材料層130的作用為:后續(xù)形成第一側(cè)墻。
所述第一側(cè)墻材料層130的材料為SiN,SiCN,BN或AlN;
所述第一側(cè)墻材料層130的厚度為100?!?00埃。
形成第一側(cè)墻材料層130的步驟為:形成覆蓋半導(dǎo)體襯底100表面、第一鰭部120表面和第二鰭部123表面的第一初始側(cè)墻材料層(未圖示);采用各向異性干法刻蝕工藝刻蝕所述第一初始側(cè)墻材料層,直至暴露出第一鰭部120頂部表面、第二鰭部123頂部表面和半導(dǎo)體襯底100表面,形成第一側(cè)墻材料層130。
形成所述第一初始側(cè)墻材料層的工藝為沉積工藝,如等離子體化學(xué)氣相沉積工藝或原子層沉積工藝。
繼續(xù)參考圖3,在半導(dǎo)體襯底100表面形成覆蓋部分第一側(cè)墻材料層130側(cè)壁的犧牲層140,所述犧牲層140的表面與第二子鰭部122的頂部表面和第四子鰭部125的頂部表面齊平。
所述犧牲層140的作用為:在后續(xù)去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的過程中,保護(hù)第二子鰭部122側(cè)壁和第 四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130不受到刻蝕損傷。
由于所述犧牲層140需要作為后續(xù)去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部側(cè)壁124的第一側(cè)墻材料層130過程中的保護(hù)層,故所述犧牲層140的材料不同于第一側(cè)墻材料層130的材料,且在后續(xù)去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的過程中,第一側(cè)墻材料層130與所述犧牲層140具有高的刻蝕選擇比;另外,為了對(duì)第一鰭部120頂部表面和第二鰭部123頂部表面不造成刻蝕損傷,需要使得所述第一側(cè)墻材料層130不同于第一鰭部120和第二鰭部123的材料。綜合上述考慮,所述犧牲層140的材料選擇SiO2。
參考圖4,去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130。
去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的工藝為濕刻工藝或干刻工藝。本實(shí)施例中,刻蝕去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的工藝為濕刻工藝。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中,當(dāng)?shù)谝粋?cè)墻材料層130為SiN,所述犧牲層140為SiO2時(shí),采用磷酸溶液去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130,磷酸的質(zhì)量百分比濃度為70%~90%,刻蝕溫度為120攝氏度~200攝氏度。
對(duì)于第一側(cè)墻材料層130和犧牲層140選用其它材料的情況,相應(yīng)的刻蝕去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的工藝參數(shù)不再詳述。
參考圖5,去除第一子鰭部121側(cè)壁和第三子鰭部124側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130后,在第一子鰭部121和第三子鰭部124側(cè)壁形成第二側(cè)墻材料層150。
所述第二側(cè)墻材料層150的作用為:后續(xù)形成第二側(cè)墻。
由于后續(xù)需要去除覆蓋第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150,保留覆蓋第三子鰭部124側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150,在此過程中,第二側(cè)墻材料層150與所述犧牲層140具有高的刻蝕選擇比;后續(xù)需要去除所述犧牲層140, 在去除所述犧牲層140的過程中,所述犧牲層140和第一側(cè)墻材料層130具有高的刻蝕選擇比,且所述犧牲層140和第二側(cè)墻材料層150具有高的刻蝕選擇比;另外,后續(xù)在去除覆蓋第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的過程中,第二側(cè)墻材料層150與第一側(cè)墻材料層130具有高的刻蝕選擇比。綜合以上考慮,所述第二側(cè)墻材料層150的材料為SiN,SiCN,BN或AlN,且第二側(cè)墻材料層150的材料和第一側(cè)墻材料層130的材料不同。
所述第二側(cè)墻材料層150的厚度為100?!?00埃。
形成第二側(cè)墻材料層150的步驟為:形成覆蓋所述犧牲層140表面、第一子鰭部表面121和第三子鰭部124表面的第二初始側(cè)墻材料層(未圖示);采用各向異性干法刻蝕工藝刻蝕所述第二初始側(cè)墻材料層,直至暴露出第一子鰭部121頂部表面、第三子鰭部124頂部表面和犧牲層140表面,形成第二側(cè)墻材料層150。
形成所述第二初始側(cè)墻材料層的工藝為沉積工藝,如等離子體化學(xué)氣相沉積工藝或原子層沉積工藝。
參考圖6,去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150。
去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150的步驟為:形成第一阻擋層(未圖示),所述第一阻擋層覆蓋第三子鰭部124側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150,且暴露出第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150和第一子鰭部121的頂部表面;以所述第一阻擋層為掩膜,刻蝕去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150;去除覆蓋第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150后,去除所述第一阻擋層。
本實(shí)施例中,所述第一阻擋層的材料為光刻膠。
刻蝕去除第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150的工藝為濕刻工藝或干刻工藝。
參考圖7,去除覆蓋第一子鰭部121側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150后,去除所述犧牲層140(參考圖6)。
去除所述犧牲層140的作用為:暴露出第二子鰭部122側(cè)壁和第四子鰭 部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130。
去除所述犧牲層140的工藝為干刻工藝或濕刻工藝。本實(shí)施例中,去除所述犧牲層140的工藝為濕刻工藝,具體的,采用氫氟酸溶液去除所述犧牲層140。
參考圖8,去除所述犧牲層140后,去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130,形成第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151。
第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151的作為:阻擋后續(xù)形成的鍺化硅層中的鍺原子進(jìn)入第二子鰭部122和第三子鰭部124中。
去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的工藝為:形成第二阻擋層(未圖示),所述第二阻擋層覆蓋第一子鰭部121表面和第二子鰭部122側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130,且所述第二阻擋層暴露出第三子鰭部124側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150和第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130;以所述第二阻擋層和第三子鰭部124側(cè)壁的第二側(cè)墻材料層150為掩膜,刻蝕去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130;刻蝕去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層后130,去除所述第二阻擋層。
本實(shí)施例中,所述第二阻擋層的材料為光刻膠。
刻蝕去除第四子鰭部125側(cè)壁的第一側(cè)墻材料層130的工藝為濕刻工藝或干刻工藝。
去除所述第二阻擋層后,形成了第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151,所述第一側(cè)墻131位于所述第二子鰭部122側(cè)壁,所述第二側(cè)墻151位于所述第三子鰭部124側(cè)壁。
所述第一側(cè)墻131的厚度為100?!?00埃;所述第二側(cè)墻151的厚度為100?!?00埃。
需要說明的是,形成所述第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151的步驟不限于本實(shí)施例中詳述的工藝,在其它實(shí)施例中,可以先形成第一側(cè)墻131后形成第二側(cè)墻151。
參考圖9,在所述第一鰭部120和所述第二鰭部123側(cè)壁形成鍺化硅層 160,所述鍺化硅160層覆蓋所述第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151。
所述鍺化硅層160的作用為:后續(xù)使得所述鍺化硅層160中的鍺原子進(jìn)入第一子鰭部121和第四子鰭部125中。
所述鍺化硅層160的厚度為100埃~500埃。
形成所述鍺化硅層160的步驟為:形成鍺化硅材料層(未圖示),所述鍺化硅材料層覆蓋半導(dǎo)體襯底100表面、第一子鰭部121表面和第四子鰭部125表面、第二子鰭部122側(cè)壁的第一側(cè)墻131和第三子鰭部124側(cè)壁的第二側(cè)墻151;采用各向異性干刻工藝刻蝕所述鍺化硅材料層,直至暴露出半導(dǎo)體襯底100表面,第一子鰭部121頂部表面和第三子鰭部124頂部表面,形成鍺化硅層160。
形成所述鍺化硅材料層的工藝為沉積工藝,如原子層沉積工藝或等離子體化學(xué)氣相沉積工藝。本實(shí)施例中,形成所述鍺化硅材料層的工藝為原子層沉積工藝。
參考圖10,對(duì)所述鍺化硅層160進(jìn)行氧化處理,使所述鍺化硅層160中的鍺原子進(jìn)入第一子鰭部121(參考圖9)和第四子鰭部125(參考圖9)。
對(duì)所述鍺化硅層160進(jìn)行氧化處理,能夠使得氧原子與鍺化硅層160中的硅原子氧化形成氧化硅,而鍺原子比硅原子穩(wěn)定,故難以對(duì)鍺原子進(jìn)行氧化;且在所述氧化處理的過程中,需要一定的溫度進(jìn)行,使得所述鍺化硅層160中的鍺原子擴(kuò)散進(jìn)入第一子鰭部121和第四子鰭部125中;另外,由于第二子鰭部122側(cè)壁具有第一側(cè)墻131,第三子鰭部124側(cè)壁具有第二側(cè)墻151,所述第一側(cè)墻131能夠阻擋所述鍺化硅層160中的鍺原子擴(kuò)散進(jìn)入第二子鰭部122中,所述第二側(cè)墻151能夠阻擋所述鍺化硅層160中的鍺原子擴(kuò)散進(jìn)入第三子鰭部124中。使得氧化處理后第四子鰭部125中鍺的濃度大于第三子鰭部124中的鍺濃度,氧化處理后第一子鰭部121中鍺的濃度大于第二子鰭部122中鍺的濃度,后續(xù)所述第一子鰭部121作為P型鰭式場效應(yīng)晶體管的鰭部,提高第一子鰭部121中的空穴遷移率,所述第三子鰭部124作為N型鰭式場效應(yīng)晶體管的鰭部,提高第三子鰭部124中的電子遷移率,從而提高了鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。
若所述氧化處理的溫度過高,使得所述鍺化硅層160中的部分鍺原子被氧化,減少了所述鍺化硅層160中鍺原子進(jìn)入第一子鰭部121和第四子鰭部125的含量;若所述氧化處理的溫度過低,所述鍺化硅層160中的鍺原子沒有足夠的能量擴(kuò)散進(jìn)入第一子鰭部121和第四子鰭部125。所述氧化處理的溫度過高或過低均使得第一子鰭部121和第二子鰭部122的濃度差較小,及第三子鰭部124和第四子鰭部125的濃度差較小。故本實(shí)施例中,選擇氧化處理的溫度范圍為800攝氏度~1200攝氏度。
若所述氧化處理的時(shí)間過短,所述鍺化硅層160中的鍺原子沒有足夠的時(shí)間完全擴(kuò)散進(jìn)入所述第一子鰭部121和第四子鰭部125;若所述氧化處理的時(shí)間過長,會(huì)增加制作成本。故本實(shí)施例中,選擇氧化處理的時(shí)間范圍為60min~300min。
所述氧化處理采用的氣體為O2。
參考圖11,進(jìn)行所述氧化處理后,去除所述鍺化硅層160(參考圖10)。
需要說明的是,經(jīng)過所述氧化處理后,所述鍺化硅層160為材料為氧化硅,或氧化硅和氧化鍺。采用氫氟酸溶液刻蝕去除鍺化硅層160,水和氫氟酸的體積百分比濃度為100:1~500:1。
參考圖12,去除所述鍺化硅層160(參考圖10)后,去除第一側(cè)墻131(參考圖11)和第二側(cè)墻151(參考圖11)。
本實(shí)施例中,先去除第一側(cè)墻131,后去除第二側(cè)墻151;在另一個(gè)實(shí)施例中,先去除第二側(cè)墻151,后去除第一側(cè)墻131。
參考圖13,去除第一側(cè)墻131和第二側(cè)墻151之后,在半導(dǎo)體襯底100表面形成隔離結(jié)構(gòu)170,所述隔離結(jié)構(gòu)170的表面與第二子鰭部122側(cè)壁和第四子鰭部125齊平。
所述隔離結(jié)構(gòu)170的材料為氧化硅或氮氧化硅。本實(shí)施例中,所述隔離結(jié)構(gòu)170的材料為氧化硅。
所述隔離結(jié)構(gòu)170用于電學(xué)隔離第一鰭部120,且電學(xué)隔離第二鰭部123。
形成所述隔離結(jié)構(gòu)170的步驟為:形成覆蓋第一鰭部120、第二鰭部123 和半導(dǎo)體襯底100的隔離結(jié)構(gòu)材料層(未圖示),且所述隔離結(jié)構(gòu)材料層的整個(gè)表面高于第一鰭部120和第二鰭部123的頂部表面;平坦化所述隔離結(jié)構(gòu)材料層,以第一鰭部120的頂部表面和第二鰭部123的頂部表面為停止層;回刻蝕部分隔離結(jié)構(gòu)材料層,在半導(dǎo)體襯底100表面形成隔離結(jié)構(gòu)170。
形成第一子鰭部121、第二子鰭部122、第三子鰭部124和第四子鰭部125后,形成橫跨第一鰭部120和第一柵極結(jié)構(gòu)(未圖示)及橫跨第二鰭部123的第二柵極結(jié)構(gòu)(未圖示),然后在所述第一柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第一鰭部120中形成第一源漏區(qū)(未圖示),在所述第二柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的第二鰭部123中形成第二源漏區(qū)(未圖示)。
本發(fā)明還提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管,參考圖12,包括:半導(dǎo)體襯底100;位于所述半導(dǎo)體襯底表面100的第二子鰭部122和位于第二子鰭部122頂部的第一子鰭部121;位于所述半導(dǎo)體襯底100表面的第四子鰭部125和位于第四子鰭部125頂部的第三子鰭部124;第一子鰭部121中鍺的濃度大于第二子鰭部122中鍺的濃度,第三子鰭部124中鍺的濃度小于第四子鰭部125中鍺的濃度。
所述濃度指的是鍺的質(zhì)量百分比濃度。
形成半導(dǎo)體襯底100、第一子鰭部121、第二子鰭部122和第三子鰭部124第四子鰭部125的方法參照前述實(shí)施例,不再詳述。
由于第一子鰭部121中鍺的濃度大于第二子鰭部122中鍺的濃度;第三子鰭部124中鍺的濃度小于第四子鰭部125中鍺的濃度,使得第一鰭部120中的第一子鰭部121和第二子鰭部122內(nèi)的鍺原子濃度不同,及第二鰭部123中第三子鰭部124和第四子鰭部125內(nèi)的鍺原子濃度不同,提高了第一子鰭部121和第三子鰭部124中載流子的遷移率,從而提高了鰭式場效應(yīng)晶體管的性能。
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(dòng)與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。