[发明专利]鳍式场效应管及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有多个分立的鳍部；

在所述鳍部之间的半导体衬底以及鳍部底部侧壁上形成保护层，形成有保护层的鳍部为鳍部第一区域，未形成有保护层的鳍部为鳍部第二区域；

在形成所述保护层之后，在所述保护层和鳍部上形成初始隔离层；

在含氧氛围下，对所述初始隔离层进行退火处理，使所述初始隔离层转化为隔离层，且在所述退火处理过程中氧化所述鳍部第二区域，在所述鳍部第二区域的侧壁上形成氧化层；

去除部分厚度的隔离层，且去除剩余隔离层露出的氧化层；

在所述剩余隔离层上形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖所述鳍部的部分顶部和侧壁。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述形成保护层的步骤包括：

在所述半导体衬底和鳍部的表面覆盖保护膜；

在所述保护膜上形成有机介质层，所述有机介质层覆盖半导体衬底以及鳍部；

去除部分厚度的所述有机介质层，剩余有机介质层表面低于所述鳍部表面；

以所述剩余有机介质层为掩膜刻蚀所述保护膜，形成保护层；

去除剩余有机介质层。

3.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用刻蚀工艺去除部分厚度的所述有机介质层，所述刻蚀工艺参数包括：刻蚀气体为CH₄、H₂和N₂的混合气体，CH₄的气体流量为10sccm至100sccm，H₂的气体流量为200sccm至1000sccm，N₂的气体流量为10sccm至300sccm，压强为1mtorr至150mtorr，刻蚀时间为50s至1450s，功率为500至3200W，电压为30V至200V。

4.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，以所述剩余有机介质层为掩膜刻蚀所述保护膜，形成保护层；所述刻蚀工艺参数包括：刻蚀气体为N₂和O₂的混合气体，N₂的气体流量为50sccm至800sccm，O₂的气体流量为5sccm至110sccm，压强为0.1mtorr至200mtorr，刻蚀时间为4s至500s，功率为50至500W，电压为30V至100V。

5.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为氮化硅。

6.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在沿垂直于鳍部延伸方向且平行于半导体衬底方向上，所述保护层的厚度范围为：10埃至50埃。

7.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述形成保护层的工艺为原子层沉积工艺，所述形成保护层的工艺参数为：提供前驱气体，所述前驱气体包括SiH₂Cl₂和NH₃，工艺温度为200摄氏度至600摄氏度，压强为0.1mtorr至200mtorr，前驱气体的气体流量为1500sccm至4000sccm，沉积次数为30次至100次。

8.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述氧化层的材料为氧化硅。

9.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在所述保护层以及鳍部上覆盖初始隔离层的步骤中，采用流体化学气相沉积工艺形成所述初始隔离层。

10.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述退火处理的步骤包括：H₂O₂环境中，在300至800摄氏度下退火10至100分钟。