[发明专利]鳍式场效应晶体管的形成方法、MOS晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有若干分立的鳍部；

形成横跨所述鳍部的侧壁和顶部表面的伪栅，所述伪栅的侧壁还形成有侧墙，所述侧壁和伪栅的表面形成有研磨停止层；

形成覆盖所述伪栅和半导体衬底的介质层，所述介质层的表面高于伪栅的顶部表面；

进行第一离子注入，向所述介质层中注入固化离子，以增加介质层的密度；

平坦化所述介质层，暴露出伪栅的表面，平坦化所述介质层的步骤包括：进行第一平坦化步骤，采用化学机械研磨工艺平坦化所述介质层，以所述研磨停止层作为停止层，暴露出研磨停止层表面；进行第一平坦化步骤后，进行第二离子注入，在第一平坦化后的介质层中注入固化离子；进行第二平坦化步骤，采用化学机械研磨工艺平坦化第一平坦化后的介质层，以所述伪栅的顶部表面为停止层，暴露出伪栅的表面；

去除所述伪栅，形成凹槽；

在凹槽中形成金属栅极。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入注入的固化离子为硅离子。

3.如权利要求1或2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一离子注入的能量为小于5Kev，剂量为1E14～1E17atom/cm³。

4.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第二离子注入注入的固化离子为硅离子，第二离子注入的剂量为1E14～1E17atom/cm³，注入的能量小于5Kev。

5.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，在平坦化所述介质层后，还包括：进行第三离子注入，向平坦化后的介质层中注入固化离子。

6.如权利要求5所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第三离子注入注入的固化离子为硅离子，第三离子注入的剂量为1E14～1E17atom/cm³，注入的能量小于5Kev。

7.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料为氧化硅。

8.如权利要求7所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述介质层的形成过程为：采用流动性化学气相沉积工艺形成覆盖所述伪栅和半导体衬底的前驱材料层；对所述前驱材料层进行退火，将前驱材料层转化为介质层。

9.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述流动性化学气相沉积工艺采用的前驱物材料包括硅烷、二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、正硅酸乙酯、三乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、三甲硅烷基胺、二甲硅烷基胺中的一种或几种，所述前驱物材料的流量为150sccm～1000sccm，反应腔室压强为0.15Torr～5Torr，反应腔室温度为20℃～150℃。

10.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述退火采用水汽退火工艺，所述退火工艺的温度为200℃～600℃，腔室的压强为1～200Torr。

11.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述伪栅的材料为多晶硅。

12.如权利要求11所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用湿法刻蚀去除所述伪栅，所述湿法刻蚀采用的刻蚀溶液为KOH或TMAH。

13.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部和伪栅的形成过程为：刻蚀所述半导体衬底形成若干分立的鳍部；形成覆盖所述鳍部和半导体衬底的隔离材料层；平坦化所述隔离材料层，以鳍部的表面作为停止层；回刻蚀平坦化后的隔离材料层，使得剩余的隔离材料的表面低于鳍部的顶部表面，在相邻鳍部之间形成隔离层；在鳍部的顶部和侧壁表面以及部分隔离层表面上形成伪栅。

14.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述金属栅极包括高K栅介质层和位于高K栅介质层上的金属栅电极。