鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的發(fā)展，器件尺寸越來越小，集成度越來越高。而且，隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸由于器件尺寸越來越小而不斷減小，傳統(tǒng)的平面半導(dǎo)體制造技術(shù)已經(jīng)無法使用，目前鰭式場(chǎng)效應(yīng)管在小尺寸領(lǐng)域被廣發(fā)使用。在鰭式場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)中柵極與溝道接觸面的決定了驅(qū)動(dòng)電流的大小，即接觸面積越大，驅(qū)動(dòng)電流越大。
[0003]但是，目前的某些鰭式場(chǎng)效應(yīng)管的驅(qū)動(dòng)電流還沒有足夠大到能夠滿足大部分的應(yīng)用場(chǎng)合。
[0004]由此，希望能夠提供一種能夠提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)管器件的驅(qū)動(dòng)電流的制備方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)管器件的驅(qū)動(dòng)電流的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，包括:第一步驟，提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成待蝕刻半導(dǎo)體材料層，在所述半導(dǎo)體材料層上形成圖案化掩膜層；第二步驟，利用圖案化掩膜層對(duì)所述半導(dǎo)體材料層進(jìn)行干法蝕刻，以形成半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)；第三步驟，對(duì)半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱氧化處理，使半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)表層形成氧化層；第四步驟，執(zhí)行濕法蝕刻以去除氧化層，以便形成梯形截面的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；第五步驟，干法蝕刻梯形截面的鰭形半導(dǎo)體基體以形成三角形截面的鰭形溝道結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選地，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法還包括第六步驟，在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積高介電材料層40和金屬材料層。
[0008]優(yōu)選地，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法還包括第六步驟，在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積柵極氧化層和柵極多晶硅層。
[0009]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體材料層的材料為單晶硅。
[0010]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體材料層的材料為鍺硅或碳硅。
[0011]優(yōu)選地，所述圖案化掩膜層由氮化硅和氧化硅構(gòu)成。
[0012]優(yōu)選地，所述圖案化掩膜層由氮化硅構(gòu)成。
[0013]優(yōu)選地，所述圖案化掩膜層由氧化硅構(gòu)成。
[0014]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底。
[0015]在本發(fā)明的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)中，三角形截面溝道能夠減小載流子散射效應(yīng)，提尚電荷的存儲(chǔ)能力，同時(shí)還能提尚鑛式場(chǎng)效應(yīng)管器件的驅(qū)動(dòng)電流。
【附圖說明】
[0016]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)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:
[0017]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第一步驟。
[0018]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第二步驟。
[0019]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第三步驟。
[0020]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第四步驟。
[0021]圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第五步驟。
[0022]圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的第六步驟。
[0023]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(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]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(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0025]圖1至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法的各個(gè)步驟。
[0026]如圖1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法包括:
[0027]第一步驟，其中提供半導(dǎo)體襯底10，在所述半導(dǎo)體襯底10上形成待蝕刻半導(dǎo)體材料層20，在所述半導(dǎo)體材料層20上形成圖案化掩膜層30 ;
[0028]其中，例如，所述半導(dǎo)體材料層20的材料可以為單晶硅，也可以是鍺硅、碳硅等半導(dǎo)體材料。而且，例如，所述圖案化掩膜層30可以由氮化硅和/或氧化硅等構(gòu)成。此外，一般的，所述半導(dǎo)體襯底10是硅襯底。
[0029]第二步驟，其中利用圖案化掩膜層30對(duì)所述半導(dǎo)體材料層20進(jìn)行干法蝕刻，以形成半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)21 ;
[0030]第三步驟，其中對(duì)半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)21進(jìn)行熱氧化處理，使半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)21表層形成氧化層22 ；
[0031]第四步驟，其中執(zhí)行濕法蝕刻以去除氧化層22，以便形成梯形截面的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)23 ;
[0032]第五步驟，其中干法蝕刻梯形截面的鰭形半導(dǎo)體基體23以形成三角形截面的鰭形溝道結(jié)構(gòu)24 ；
[0033]第六步驟，其中在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積高介電材料層40和金屬材料層50。
[0034]可替換地，本發(fā)明實(shí)施例并非一定要采用金屬柵極，也可以采用氧化工藝或者原位水汽生成工藝(ISSG)等工藝在鰭形半導(dǎo)體基體表層形成氧化層，沉積多晶硅作為柵極。由此，可替換地，在第六步驟中，在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積柵極氧化層和柵極多晶娃層。
[0035]采用本方法制備的三角形截面溝道能夠減小載流子散射效應(yīng)，提高電荷的存儲(chǔ)能力，能提尚鑛式場(chǎng)效應(yīng)管器件的驅(qū)動(dòng)電流。
[0036]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。
[0037]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(duì)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(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)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(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于包括: 第一步驟，提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成待蝕刻半導(dǎo)體材料層，在所述半導(dǎo)體材料層上形成圖案化掩膜層； 第二步驟，利用圖案化掩膜層對(duì)所述半導(dǎo)體材料層進(jìn)行干法蝕刻，以形成半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)； 第三步驟，對(duì)半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱氧化處理，使半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)表層形成氧化層； 第四步驟，執(zhí)行濕法蝕刻以去除氧化層，以便形成梯形截面的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)； 第五步驟，干法蝕刻梯形截面的鰭形半導(dǎo)體基體以形成三角形截面的鰭形溝道結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于還包括第六步驟，在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積高介電材料層40和金屬材料層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于還包括第六步驟，在垂直于鰭形溝道的方向上，依次沉積柵極氧化層和柵極多晶硅層。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料層的材料為單晶硅。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體材料層的材料為鍺硅或碳硅。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述圖案化掩膜層由氮化硅和氧化硅構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述圖案化掩膜層由氮化硅構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述圖案化掩膜層由氧化硅構(gòu)成。9.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底是娃襯底。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)管基體制備方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成待蝕刻半導(dǎo)體材料層，在所述半導(dǎo)體材料層上形成圖案化掩膜層；利用圖案化掩膜層對(duì)所述半導(dǎo)體材料層進(jìn)行干法蝕刻，以形成半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)；對(duì)半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱氧化處理，使半導(dǎo)體基體鰭形結(jié)構(gòu)表層形成氧化層；執(zhí)行濕法蝕刻以去除氧化層，以便形成梯形截面的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；干法蝕刻梯形截面的鰭形半導(dǎo)體基體以形成三角形截面的鰭形溝道結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】H01L21/336
【公開號(hào)】CN105161419
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510374139
【發(fā)明人】黃秋銘
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日