[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

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鳍部；

形成横跨部分鳍部侧壁和顶部表面的伪栅；

形成覆盖所述半导体衬底、鳍部和伪栅的介质层，所述介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平；

去除所述伪栅，形成凹槽；

在所述凹槽的侧壁和底部表面形成含氟的氧化层；

在所述含氟的氧化层表面上形成高K介质层；

对所述含氟的氧化层和高K介质层进行退火，使得含氟氧化层中的氟离子扩散至凹槽底部的鳍部中，剩余的氧化层作为界面层；

退火后，在所述高K介质层上形成填充凹槽的金属栅极。

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，采用自掺杂沉积工艺形成所述含氟的氧化层。

3.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述含氟的氧化层的形成工艺为自掺杂的原子层沉积工艺。

4.如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，自掺杂的原子层沉积工艺形成含氟的氧化层的过程包括：向沉积腔室中通入硅源气体的步骤；向沉积腔室通入氧源气体的步骤；向腔室中通入氟源气体的步骤；施加射频功率，将硅源气体、氧源气体和氟源气体解离为等离子体的步骤；等离子体沉积形成含氟的氧化薄膜层的步骤；重复进行前述步骤，若干含氟的氧化薄膜层构成含氟的氧化层。

5.如权利要求4所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述硅源气体为甲基二乙氧基硅烷、八甲基环四硅氧烷或正硅酸乙酯，硅源气体的流量为60sccm至500sccm，氧源气体为O₂或O₃，氧源气体的流量为20～300sccm，氟源气体为SiF₄，氟源气体的流量为30～200sccm，沉积腔 室压强为0.1托至8托，沉积腔室射频功率为300瓦至3000瓦，沉积腔室温度为250～400摄氏度。

6.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，所述含氟的氧化层中氟离子的浓度为1E12atom/cm³～1E16atom/cm³，含氟氧化层的厚度为5～15埃。

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，进行退火时的600～1200摄氏度，退火时间为30秒～2060分钟。

8.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，所述伪栅两侧的鳍部内还形成有源区和漏区。

9.一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鳍部；

形成横跨部分鳍部侧壁和顶部表面的伪栅；

形成覆盖所述半导体衬底、鳍部和伪栅的介质层，所述介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平；

去除所述伪栅，形成凹槽；

在所述凹槽的侧壁和底部表面形成含氟的氧化层；

对所述含氟的氧化层进行退火，使得含氟氧化层中的氟离子扩散至凹槽底部的鳍部中；

进行退火后，去除剩余的氧化层；

去除所述氧化层后，在所述凹槽的侧壁和底部表面上形成界面层；

在界面层表面上形成高K介质层；

在所述高K介质层表面上形成填充凹槽的金属栅极。

10.如权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用自掺杂沉积工艺形成所述含氟的氧化层。

11.如权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述含氟的氧化层的形成工艺为自掺杂的原子层沉积工艺。

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，自掺杂的原子层沉积工艺形成含氟的氧化层的过程包括：向沉积腔室中通入硅源气体的步骤；向沉积腔室通入氧源气体的步骤；向腔室中通入氟源气体的步骤；施加射频功率，将硅源气体、氧源气体和氟源气体解离为等离子体的步骤；等离子体沉积形成含氟的氧化薄膜层的步骤；重复进行前述步骤，若干含氟的氧化薄膜层构成含氟的氧化层。