形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的多鰭(multiple fin)結(jié)構(gòu)多為獨(dú)立的鰭連接到同一個(gè)源漏焊盤(S/Dpad)上?，F(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)有的專利申請(qǐng)對(duì)于U形溝道結(jié)構(gòu)，都是采用兩次刻蝕分別形成鰭的兩個(gè)側(cè)面。
[0003]由此，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法比較復(fù)雜，而且由于采用兩次刻蝕分別形成鰭的兩個(gè)側(cè)面，所以鰭的兩個(gè)側(cè)面的對(duì)稱性有時(shí)候并不理想。
[0004]所以，希望能夠提供一種能夠簡化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得鰭側(cè)壁的對(duì)稱性較好的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠簡化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得鰭側(cè)壁的對(duì)稱性較好的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，包括:依次形成絕緣體層、硅層和第一硬掩膜層；形成第一硬掩膜層的掩膜圖案；沉積第二硬掩膜層，并且對(duì)第二硬掩膜層進(jìn)行刻蝕以便在掩膜圖案的側(cè)壁上形成掩膜側(cè)壁；利用掩膜圖案和掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第一次刻蝕，從而在掩膜側(cè)壁外側(cè)形成硅層中的凹槽；去除掩膜圖案；利用掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第二次刻蝕，從而完全去除凹槽下方的硅層，并且在與掩膜圖案相對(duì)應(yīng)的位置形成鰭結(jié)構(gòu)凹槽，從而獲取硅層經(jīng)過第一次刻蝕和第二次刻蝕之后得到的U型結(jié)構(gòu)。
[0007]優(yōu)選地，所述形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法還包括:去除掩膜側(cè)壁。
[0008]優(yōu)選地，第一次刻蝕得到的凹槽的深度不小于10nm。
[0009]優(yōu)選地，第一次刻蝕得到的凹槽的深度等于鰭的寬度。
[0010]優(yōu)選地，第一硬掩膜層的材料是選自SiN、Si0N、Si02、TiN、BN、無定形碳的單層。
[0011]優(yōu)選地，第一硬掩膜層的材料是由SiN、S1N, S12, TiN, BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，第二硬掩膜層的材料是選自SiN、Si0N、Si02、TiN、BN、無定形碳等的單層。
[0013]優(yōu)選地，第二硬掩膜層的材料是由SiN、S1N, S12, TiN, BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
[0014]優(yōu)選地，一個(gè)U型結(jié)構(gòu)的U形溝道的只連接到一個(gè)源漏焊盤上。
[0015]優(yōu)選地，多個(gè)U形溝道連接在同一個(gè)源漏焊盤上。
[0016]本發(fā)明通過對(duì)硬質(zhì)掩膜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，在絕緣體上硅晶圓上刻蝕形成具有一定高度差的臺(tái)階結(jié)構(gòu)，進(jìn)而得到U形溝道的多鰭結(jié)構(gòu)；其中鰭的兩個(gè)側(cè)面經(jīng)過一次刻蝕形成，不僅簡化了鰭結(jié)構(gòu)形成工藝，而且鰭側(cè)壁的對(duì)稱性較好。
【附圖說明】
[0017]結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中:
[0018]圖1至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法的各個(gè)步驟。
[0019]圖7至圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法的改進(jìn)方案。
[0020]需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]圖1至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法的各個(gè)步驟。
[0023]如圖1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法包括:
[0024]依次形成絕緣體層10、硅層20和第一硬掩膜層30，如圖1所示；
[0025]形成第一硬掩膜層30的掩膜圖案31，如圖2所示；
[0026]沉積第二硬掩膜層，并且對(duì)第二硬掩膜層進(jìn)行刻蝕以便在掩膜圖案31的側(cè)壁上形成掩膜側(cè)壁40，如圖3所示；
[0027]利用掩膜圖案31和掩膜側(cè)壁40對(duì)硅層20進(jìn)行第一次刻蝕，從而在掩膜側(cè)壁40外側(cè)形成硅層20中的凹槽50，如圖4所示；優(yōu)選地，第一次刻蝕得到的凹槽50的深度不小于10nm，優(yōu)選地，第一次刻蝕得到的凹槽50的深度應(yīng)接近鰭的寬度。
[0028]去除掩膜圖案31，如圖5所示；
[0029]利用掩膜側(cè)壁40對(duì)硅層20進(jìn)行第二次刻蝕，從而完全去除凹槽50下方的硅層，并且在與掩膜圖案31相對(duì)應(yīng)的位置形成鰭結(jié)構(gòu)凹槽60，從而獲取硅層20經(jīng)過第一次刻蝕和第二次刻蝕之后得到的U型結(jié)構(gòu)70，如圖6所示。
[0030]此后，可以去除掩膜側(cè)壁40。
[0031]優(yōu)選地，第一硬掩膜層30的材料是選自SiN、Si0N、Si02、TiN、BN、無定形碳等的單層，或者第一硬掩膜層30的材料是由SiN、Si0N、Si02、TiN、BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
[0032]同樣優(yōu)選地，第二硬掩膜層的材料是選自SiN、S1N, S12, TiN, BN、無定形碳等的單層，或者第二硬掩膜層的材料是由SiN、S1N, S12、TiN, BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
[0033]在本發(fā)明中，在絕緣體上硅晶圓上形成具有U形溝道的多鰭結(jié)構(gòu)，其中鰭的兩個(gè)側(cè)面經(jīng)過一次刻蝕形成，不僅簡化了鰭結(jié)構(gòu)形成工藝，而且鰭側(cè)壁的對(duì)稱性較好。
[0034]進(jìn)一步地，圖7至圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法的改進(jìn)方案。
[0035]可以設(shè)計(jì)一個(gè)U型結(jié)構(gòu)70的U形溝道的只連接到一個(gè)源漏焊盤上，同時(shí)設(shè)計(jì)使得多個(gè)U形溝道連接在同一個(gè)源漏焊盤上，如圖9的俯視圖所示。在此情況下，可以在如圖7所示的多個(gè)U型結(jié)構(gòu)70上形成多晶硅柵極80，如圖8和圖9所示。
[0036]此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。
[0037]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于包括: 依次形成絕緣體層、硅層和第一硬掩膜層； 形成第一硬掩膜層的掩膜圖案； 沉積第二硬掩膜層，并且對(duì)第二硬掩膜層進(jìn)行刻蝕以便在掩膜圖案的側(cè)壁上形成掩膜側(cè)壁； 利用掩膜圖案和掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第一次刻蝕，從而在掩膜側(cè)壁外側(cè)形成硅層中的凹槽； 去除掩膜圖案； 利用掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第二次刻蝕，從而完全去除凹槽下方的硅層，并且在與掩膜圖案相對(duì)應(yīng)的位置形成鰭結(jié)構(gòu)凹槽，從而獲取硅層經(jīng)過第一次刻蝕和第二次刻蝕之后得到的U型結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于還包括:去除掩膜側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第一次刻蝕得到的凹槽的深度不小于10nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第一次刻蝕得到的凹槽的深度等于鰭的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第一硬掩膜層的材料是選自SiN、S1N, S12, TiN, BN、無定形碳的單層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第一硬掩膜層的材料是由SiN、S1N, S12、TiN, BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第二硬掩膜層的材料是選自SiN、S1N, S12、TiN, BN、無定形碳等的單層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，第二硬掩膜層的材料是由SiN、S1N, S12、TiN, BN、無定形碳中的兩種或多種形成的多層結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，一個(gè)U型結(jié)構(gòu)的U形溝道的只連接到一個(gè)源漏焊盤上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，其特征在于，多個(gè)U形溝道連接在同一個(gè)源漏焊盤上。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種形成多鰭結(jié)構(gòu)場發(fā)射晶體管的方法，包括：依次形成絕緣體層、硅層和第一硬掩膜層；形成第一硬掩膜層的掩膜圖案；沉積第二硬掩膜層，并且對(duì)第二硬掩膜層進(jìn)行刻蝕以便在掩膜圖案的側(cè)壁上形成掩膜側(cè)壁；利用掩膜圖案和掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第一次刻蝕，從而在掩膜側(cè)壁外側(cè)形成硅層中的凹槽；去除掩膜圖案；利用掩膜側(cè)壁對(duì)硅層進(jìn)行第二次刻蝕，從而完全去除凹槽下方的硅層，并且在與掩膜圖案相對(duì)應(yīng)的位置形成鰭結(jié)構(gòu)凹槽，從而獲取硅層經(jīng)過第一次刻蝕和第二次刻蝕之后得到的U型結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】H01L21-336
【公開號(hào)】CN104701184
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510125943
【發(fā)明人】鮑宇
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月20日