本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法以及鰭式場效晶體管。

背景技術(shù)：

對于鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET，也稱為鰭型場效應(yīng)晶體管)，美國專利US7187042B2提出通過鰭一側(cè)的表面處理，可以在鰭兩側(cè)形成不同厚度的柵極介質(zhì)層。這種不對稱結(jié)構(gòu)用于后柵(back gate)結(jié)構(gòu)。

但是，諸如美國專利US7187042B2之類的現(xiàn)有技術(shù)還沒有提出一種方案使得能夠在鰭垂直方向上得到不同厚度的柵極介質(zhì)層從而有效降低鰭有效溝道底部的漏電。

因此，希望能夠提出一種方案使得能夠在鰭垂直方向上得到不同厚度的柵極介質(zhì)層從而有效降低鰭有效溝道底部的漏電。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種有效優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法以及根據(jù)該方法而制成的鰭式場效晶體管，能夠在鰭垂直方向上得到不同厚度的柵極介質(zhì)層從而有效降低鰭有效溝道底部的漏電。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法，包括：

第一步驟：在襯底上形成鰭結(jié)構(gòu)；

第二步驟：在襯底上沉積氧化硅層，并且對氧化硅層進(jìn)行平坦化以使得氧化硅層的表面與鰭結(jié)構(gòu)頂部齊平；

第三步驟：對氧化硅層進(jìn)行第一次氧化硅回刻以露出鰭結(jié)構(gòu)的上部鰭段；

第四步驟：對上部鰭段進(jìn)行表面處理，以使得上部鰭段的表面為經(jīng)表面處理的表面；

第五步驟：對氧化硅層進(jìn)行第二次氧化硅回刻以露出鰭結(jié)構(gòu)的中部鰭段；

第六步驟：通過氧化在上部鰭段和中部鰭段的暴露表面上形成柵極介質(zhì)層；

第七步驟：沉積柵極材料。

優(yōu)選地，鰭結(jié)構(gòu)頂部形成有保護(hù)層，作為刻蝕停止層。進(jìn)一步優(yōu)選地，保護(hù)層的材料為SiN和/或SiON。

優(yōu)選地，第四步驟的所述表面處理是氮?dú)獾入x子表面處理。進(jìn)一步優(yōu)選地，第六步驟中，上部鰭段表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較薄，中部鰭段表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較厚。

優(yōu)選地，第四步驟的所述表面處理是硅或氬的離子注入。進(jìn)一步優(yōu)選地，第六步驟中，上部鰭段表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較厚，中部鰭段表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較薄。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法在鰭垂直方向上得到不同厚度的柵極介質(zhì)層，有效降低鰭有效溝道底部的漏電；其中鰭垂直方向柵極介質(zhì)層頂部較薄而底部較厚，或者頂部較厚而底部較薄，可以改變降低鰭有效溝道的漏電。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種采用根據(jù)上述優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法制成的鰭式場效晶體管。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第一步驟。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第二步驟。

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第三步驟。

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第四步驟。

圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第五步驟。

圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的第六步驟和第七步驟。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法的各個(gè)步驟。

如圖1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法包括：

第一步驟：在襯底100上形成鰭結(jié)構(gòu)200；

第二步驟：在襯底100上沉積氧化硅層300，并且對氧化硅層300進(jìn)行平坦化以使得氧化硅層的表面與鰭結(jié)構(gòu)200頂部齊平；

第三步驟：對氧化硅層300進(jìn)行第一次氧化硅回刻以露出鰭結(jié)構(gòu)200的上部鰭段21；

第四步驟：對上部鰭段21進(jìn)行表面處理，以使得上部鰭段21的表面為經(jīng)表面處理的表面300；

具體地，所述表面處理是氮?dú)獾入x子表面處理(氮的引入可以使形成的柵極介質(zhì)層變薄，附圖示出了氮?dú)獾入x子表面處理的示例)?？商鎿Q地，所述表面處理是硅或氬的離子注入(硅或氬的引入可以使形成的柵極介質(zhì)層變厚，這種情況未在附圖中具體示出)。

第五步驟：對氧化硅層300進(jìn)行第二次氧化硅回刻以露出鰭結(jié)構(gòu)200的中部鰭段22；

第六步驟：通過氧化在上部鰭段21和中部鰭段22的暴露表面上形成柵極介質(zhì)層400；

在附圖的示例中，由于已經(jīng)對上部鰭段21進(jìn)行氮?dú)獾入x子表面處理，所以上部鰭段21表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較薄，中部鰭段22表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較厚。

如果已經(jīng)對上部鰭段21進(jìn)行硅或氬的離子注入作為表面處理，則上部鰭段21表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較厚，中部鰭段22表面上的柵極介質(zhì)層厚度相對較薄。

第七步驟：沉積柵極材料500。

優(yōu)選地，鰭結(jié)構(gòu)200頂部形成有保護(hù)層，作為刻蝕停止層。優(yōu)選地，保護(hù)層的材料為SiN和/或SiON，但是保護(hù)層的材料并不限于這兩種材料。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法在鰭垂直方向上得到不同厚度的柵極介質(zhì)層，有效降低鰭有效溝道底部的漏電；其中鰭垂直方向柵極介質(zhì)層頂部較薄而底部較厚，或者頂部較厚而底部較薄，可以改變降低鰭有效溝道的漏電。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，還提供了一種采用根據(jù)上述優(yōu)化鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的方法制成的鰭式場效晶體管。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。