[发明专利]鳍式晶体管及其形成方法

说明书

本发明提供一种鳍式晶体管及其形成方法，其中，形成方法包括：提供衬底，所述衬底具有第一区，位于所述第一区上的第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部的侧壁和顶部表面的栅氧层；在所述栅氧层的表面形成第一保护层；回刻蚀初始隔离层，形成暴露出部分第一保护层的隔离层；形成隔离层之后，去除所述隔离层暴露出的第一保护层。所述形成方法在形成初始隔离层的过程中，避免所述第一鳍部受到氧化，从而改善晶体管的电学性能的波动性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种鳍式晶体管及其形成方法。

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，用以隔离半导体器件中有源区的隔离区的尺寸必须不断地缩小。传统工艺中采用区域氧化法(Local Oxidation of Silicon，简称LOCOS)用于隔离有源区，所述区域氧化法容易造成有源区边缘的氧化，从而造成场氧化层边缘具有鸟嘴(Bird’s Break)的形状，而使得半导体器件中有源区之间有效的隔离长度受到限制。

为避免上述区域氧化法的缺点，浅沟槽隔离(Shallow Trench Isolation，简称STI)技术被广泛应用于半导体器件中有源区之间的隔离。典型的浅沟槽隔离结构包括形成于衬底的沟槽以及填充于沟槽中的隔离层。随着器件临界尺寸的缩小，为保证隔离层的填充效果，通常情况下，所述隔离层采用流体化学气相沉积工艺(Flowable Chemical VaporDeposition，简称FCVD)形成。

然而，随着半导体器件的密度提高，尺寸缩小，半导体器件的制造工艺难度提高，而所形成的半导体器件的性能变差，可靠性下降。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式晶体管及其形成方法，所形成的鳍式晶体管的漏电流得到控制，驱动电流提高，功耗减小，稳定性改善。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式晶体管的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底具有第一区，所述第一区衬底上具有第一鳍部；形成覆盖所述第一鳍部侧壁和顶部表面的栅氧层；在所述栅氧层的表面形成第一保护层；在所述衬底上形成初始隔离层，所述初始隔离层覆盖所述第一保护层和所述第一鳍部；回刻蚀所述初始隔离层，形成暴露出部分第一保护层的隔离层；形成所述隔离层之后，去除暴露出的第一保护层，并暴露出部分栅氧层。

可选的，所述初始隔离层的材料包括氧化硅、碳氧化硅、碳氮氧化硅或氮氧化硅。

可选的，所述初始隔离层的形成工艺包括流体化学气相沉积。

可选的，所述流体化学气相沉积的工艺步骤包括：在所述衬底上形成含硅的前驱体，所述含硅的前驱体覆盖所述第一保护层和所述第一鳍部；对所述含硅的前驱体进行氧化处理形成初始隔离材料膜；对所述初始隔离材料膜进行第一退火处理。

可选的，所述第一退火处理的温度为600℃～1100℃。

可选的，还包括：去除所述隔离层暴露出的第一保护层之后，形成横跨所述第一鳍部的伪栅极结构，所述伪栅极结构位于部分隔离层上，且覆盖所述第一鳍部的部分侧壁和顶部。

可选的，还包括：在形成所述伪栅极结构之前，在所述隔离层暴露出的栅氧层上形成第二保护层。

可选的，所述第二保护层的厚度为10埃～20埃。

可选的，所述第二保护层的材料包括含氮层。

可选的，所述含氮层包括氮氧化硅。

可选的，从所述第二保护层表面至所述栅氧层的表面，氮离子的质量百分比含量逐渐减少。

可选的，所述第二保护层的形成工艺包括沉积工艺或氮化工艺。

可选的，还包括：对所述第二保护层进行第二退火处理。