[发明专利]鳍式场效应管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种鳍式场效应管的形成方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，随着工艺节点逐渐减小，后栅(gate-last)工艺得到了广泛应用，来获得理想的阈值电压，改善器件性能。但是当器件的特征尺寸(CD，Critical Dimension)进一步下降时，即使采用后栅工艺，常规的MOS场效应管的结构也已经无法满足对器件性能的需求，多栅器件作为常规器件的替代得到了广泛的关注。

鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种常见的多栅器件，图1示出了现有技术的一种鳍式场效应晶体管的立体结构示意图。如图1所示，包括：半导体衬底10，所述半导体衬底10上形成有凸出的鳍部14，鳍部14一般是通过对半导体衬底10刻蚀后得到的；介质层11，覆盖所述半导体衬底10的表面以及鳍部14的侧壁的一部分；栅极结构12，横跨在所述鳍部14上，覆盖所述鳍部14的顶部和侧壁，栅极结构12包括栅介质层(图中未示出)和位于栅介质层上的栅电极(图中未示出)。对于Fin FET，鳍部14的顶部以及两侧的侧壁与栅极结构12相接触的部分都成为沟道区，即具有多个栅，有利于增大驱动电流，改善器件性能。

然而，现有技术形成的鳍式场效应管的稳定性存在问题。更多关于鳍式场效应晶体管的形成方法请参考专利号为“US7868380B2”的美国专利。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种稳定性好的鳍式场效应管的形成方法。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种鳍式场效应管的形成方法，包括：

提供基底，所述基底表面形成有鳍部；

采用氧化刻蚀工艺对所述鳍部的表面进行处理；

对氧化刻蚀工艺处理后的鳍部表面进行湿法刻蚀。

可选地，所述氧化刻蚀工艺采用的气体为CF₄和O₂的混合物。

可选地，所述氧化刻蚀工艺的参数范围为：O₂和CF₄的气体流量的比例大于等于4∶1且小于等于8∶1，刻蚀腔室的压力为0.1Torr-0.6Torr，刻蚀腔室的功率为1000-3000W，处理时间5S-15S。

可选地，所述鳍部的表面具有凹陷和凸起，当采用氧化刻蚀工艺对所述鳍部表面进行处理时，包括：鳍部表面的材料与氧化刻蚀工艺采用的气体发生反应，形成鳍部凹陷处的厚度大于凸起处的厚度的中间层；刻蚀表面具有中间层的鳍部，所述鳍部凸起处的刻蚀速率高于凹陷处的刻蚀速率。

可选地，所述中间层的材料为SiF_x1O_y1或者GeF_x2O_y2。

可选地，所述湿法刻蚀采用的化学试剂为稀释的氢氟酸，水和氢氟酸的体积比为50∶1-100∶1。

可选地，所述湿法刻蚀的工艺参数范围包括：温度为20℃-30℃，刻蚀时间为15S-30S。

可选地，至少重复执行两次“采用氧化刻蚀工艺对所述鳍部的表面进行处理；对氧化刻蚀工艺处理后的鳍部表面进行湿法刻蚀”的步骤。

可选地，经湿法刻蚀后形成的鳍部表面的粗糙度小于

可选地，所述鳍部的材料为Si或Ce。

与现有技术相比，本发明的实施例具有以下优点：

采用氧化刻蚀工艺对形成的鳍部表面进行了处理，然后对氧化刻蚀工艺处理后的鳍部表面进行湿法刻蚀，尤其当鳍部表面具有凹陷和凸起时，氧化刻蚀工艺处理所述鳍部时，鳍部凸起处的刻蚀速率高于凹陷处的刻蚀速率，形成的鳍部表面平坦，鳍部拐角处变得圆滑，后续形成的鳍式场效应管的稳定性好。

附图说明

图1是现有技术的鳍式场效应管的立体结构示意图；

图2是本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法的流程示意图；

图3是未采用氧化刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺对鳍式场效应管进行处理的剖面结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大图；

图5-图8是本发明实施例的鳍式场效应管的形成过程的剖面结构示意图；

图9是本发明实施例采用氧化刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺对鳍式场效应管进行处理后的剖面结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有技术形成的鳍式场效应管的稳定性存在问题。