[发明专利]鳍式场效应管的形成方法

说明书

一种鳍式场效应管的形成方法，包括：在第一隔离层顶部形成具有开口的停止层，开口底部暴露出所述第二隔离层顶部；在开口侧壁上形成保护层；在保护层上形成填充满所述开口的第三隔离层，且第三隔离层的材料与所述保护层的材料不同；去除所述停止层；回刻蚀去除部分厚度的第一隔离层以及第三隔离层，回刻蚀工艺对第三隔离层的刻蚀速率大于对保护层的刻蚀速率；在所述相邻第一鳍部之间以及相邻第二鳍部之间的第一隔离结构上分别形成栅极，所述栅极横跨所述第一鳍部和第二鳍部，且覆盖所述第一鳍部和第二鳍部的部分顶部和侧壁；在所述第二隔离结构上形成伪栅。本发明提高形成的第二隔离结构的性能，从而改善形成的鳍式场效应管的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种鳍式场效应管的形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，平面晶体管的栅极尺寸也越来越短，传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应，产生漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服晶体管的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于半导体衬底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；位于隔离层表面、以及鳍部的顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。

随着半导体器件尺寸的不断缩小，相邻鳍部之间的距离随之减小，形成位于相邻鳍部之间的隔离层的工艺难度增大，从而影响了所形成鳍式场效应晶体管的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应管的形成方法，改善鳍式场效应管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上具有多个相互平行的第一鳍部以及多个相互平行的第二鳍部，所述第二鳍部位于所述第一鳍部的延伸方向上；在相邻所述第一鳍部之间以及相邻所述第二鳍部之间形成第一隔离层，且还在所述第一鳍部与第二鳍部之间形成第二隔离层，在垂直于所述第一鳍部延伸方向上，所述第二隔离层贯穿所述第一隔离层；在所述第一隔离层顶部形成具有开口的停止层，所述开口底部暴露出所述第二隔离层顶部；在所述开口侧壁上形成保护层；在所述保护层上形成填充满所述开口的第三隔离层，且所述第三隔离层的材料与所述保护层的材料不同；去除所述停止层，暴露出所述第一隔离层顶部；回刻蚀去除部分厚度的第一隔离层以及第三隔离层，剩余第一隔离层作为相邻第一鳍部之间以及相邻第二鳍部之间的第一隔离结构，所述第二隔离层、剩余第三隔离层以及保护层作为第一鳍部与第二鳍部之间的第二隔离结构，其中，所述回刻蚀工艺对所述第三隔离层的刻蚀速率大于对所述保护层的刻蚀速率；在所述相邻第一鳍部之间以及相邻第二鳍部之间的第一隔离结构上分别形成栅极，所述栅极横跨所述第一鳍部和第二鳍部，且覆盖所述第一鳍部和第二鳍部的部分顶部和侧壁；在所述第二隔离结构上形成伪栅。

可选的，所述保护层的材料为氮化硅或氮化硼。

可选的，位于所述开口侧壁上的保护层的厚度为5埃～25埃。

可选的，所述回刻蚀工艺为各向同性刻蚀工艺。

可选的，采用SiCoNi刻蚀工艺进行所述回刻蚀。

可选的，在所述回刻蚀之后，所述保护层顶部与剩余第三隔离层顶部齐平。

可选的，在所述回刻蚀之后，所述保护层顶部高于剩余第三隔离层顶部，所述保护层顶部与所述剩余第三隔离层顶部之间的距离小于等于10埃。