，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0038] 本實(shí)施例鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法包括：
[0039] 參考圖3所示，提供半導(dǎo)體襯底10,刻蝕所半導(dǎo)體襯底10,形成鰭片20。所述鰭片 20凸起于半導(dǎo)體襯底10的表面。
[0040] 所述半導(dǎo)體襯底10可以為硅襯底，也可以是鍺、鍺硅、砷化鎵襯底或絕緣體上硅 襯底，常見(jiàn)的半導(dǎo)體襯底均可作為本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底。
[0041] 本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底10可選為硅襯底。
[0042] 所述鰭片的形成方法包括：先在所述半導(dǎo)體襯底上形成光刻膠層；曝光、顯影工 藝后，在所述光刻膠層內(nèi)形成光刻膠圖案；之后以圖案化后的光刻膠層為掩?？涛g所述半 導(dǎo)體襯底，從而在半導(dǎo)體襯底上形成鰭片。上述鰭片的形成工藝為本領(lǐng)域的成熟工藝，在此 不再贅述。
[0043] 本實(shí)施例中，刻蝕所述半導(dǎo)體襯底10后，在半導(dǎo)體襯底10上同時(shí)形成多個(gè)呈凸起 狀的鰭片20,且相鄰兩個(gè)鰭片20的間距為10~30nm。
[0044] 參考圖4所示，在所述半導(dǎo)體襯底10上形成氧化物層30,所述氧化物層30覆蓋各 個(gè)所述鰭片20。
[0045] 本實(shí)施例中，所述氧化物層30包括熱氧化層31，以及覆蓋于所述熱氧化層31上的 次氧化物層32。
[0046] 所述熱氧化層31形成的工藝為熱氧化層工藝，包括：向放置所述半導(dǎo)體襯底10的 反應(yīng)腔室內(nèi)通入氧氣或是臭氧，從而使得半導(dǎo)體襯底被氧化，在半導(dǎo)體襯底10表面形成熱 氧化層31，所述熱氧化層31同時(shí)包裹各個(gè)鰭片20的表面。所述熱氧化層31在后續(xù)鰭式場(chǎng) 效應(yīng)晶體管的制備工藝中，可有效保護(hù)半導(dǎo)體襯底10免受損傷。所述熱氧化層31的形成 工藝為本領(lǐng)域的成熟工藝，在此不再贅述。
[0047] 在所述熱氧化層31形成后，可采用諸如CVD(化學(xué)氣相沉積工藝）等工藝在所述 熱氧化層31上覆蓋一層次氧化物層32,所述次氧化物層32覆蓋各個(gè)所述鰭片20。
[0048] 所述次氧化物層32可采用諸如TE0S(正硅酸乙酯）與02等原料反應(yīng)形成，所述 次氧化物層32的形成工藝為本領(lǐng)域的熟知工藝，在此不再贅述。
[0049] 參考圖5所示，在所述鰭片20上形成所述氧化物層后30后，以CMP工藝去除所述 鰭片20上方的氧化物層30,使得氧化物層30的表面與所述鰭片20的上端面齊平。
[0050] 參考圖6所示，接著刻蝕所述氧化物層30 (包括所述熱氧化層31和次氧化物層 32)，露出部分高度的鰭片20。
[0051] 本實(shí)施例中，刻蝕所述氧化物層30的方法采用濕法刻蝕工藝，所采用的刻蝕劑為 稀釋氫氟酸水溶液（DiluteHF，簡(jiǎn)稱(chēng)DHF)?？蛇x地，所述DHF的體積濃度為0. 1%~1%(即， 1份HF/1000份水至1份HF/100份水)，濕法刻蝕溫度為20~60°C。
[0052] 在本實(shí)施例中，基于氧化物層30各部分的密度差異(所述熱氧化層31的密度大于 次氧化物層32的密度）各部分的氧化物層30刻蝕速率存有差異(所述次氧化物層32的刻 蝕速率明顯大于熱氧化層31的刻蝕速率)，在刻蝕所述氧化物層30后，在所述鰭片20的側(cè) 壁上殘留部分氧化物層33 (圖中，虛線框框所圈劃部分)。
[0053] 接著參考圖7所示，向殘留在所述鰭片20側(cè)壁上的氧化物層33內(nèi)注入離子，形成 離子注入?yún)^(qū)域。
[0054] 本實(shí)施例中，向所述鰭片20側(cè)壁殘留的氧化物層33內(nèi)注入氣體離子，可選地，所 述氣體尚子包括氮尚子（N)、氦尚子（He)和氦尚子（Ar)。
[0055] 本實(shí)施例中，所述氣體離子的注入工藝條件包括：注入角度為與所述鰭片高度方 向（即堅(jiān)直方向）的夾角a為10~80°。離子注入的能量為1~lOKev，劑量為IX1014~ 1X1016cm2。
[0056] 值得注意的是，本實(shí)施例中，在向殘留在所述鰭片20的側(cè)壁上的氧化物層33內(nèi)注 入離子同時(shí)，在相鄰的所述鰭片20之間的氧化物層內(nèi)同時(shí)會(huì)注入部分的離子，從而形成離 子注入?yún)^(qū)域。本實(shí)施例通過(guò)調(diào)整所述離子注入的角度，從而可有效調(diào)整由離子注入在所述 氧化物層30形成的離子注入?yún)^(qū)域范圍。具體的角度需要根據(jù)殘留在所述鰭片20側(cè)壁上的 氧化物層33結(jié)構(gòu)確定。
[0057] 本實(shí)施例中，相鄰兩個(gè)鰭片20間的間距為10~30nm，可選地，離子注入的角度a 為30~60°。
[0058] 在完成離子注入工藝后，繼續(xù)刻蝕剩余的氧化物層35。參考下表1所示，
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于：包括： 提供半導(dǎo)體襯底； 刻蝕所半導(dǎo)體襯底，形成鰭片； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成氧化物層，且所述氧化物層覆蓋所述鰭片； 刻蝕所述氧化物層，露出部分高度的鰭片，在露出部分的鰭片的側(cè)壁殘留有部分氧化 物層； 向所述鰭片的側(cè)壁殘留的氧化物層內(nèi)注入離子； 去除鰭片側(cè)壁注入離子的氧化物層。
2. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，離子注入的能量 為 1 ~lOKev，劑量為IXIO14~IX1016cm_2。
3. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述離子包括N、 He或Ar〇
4. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，離子注入的角度 為與所述鰭片高度方向呈10~80°。
5. 如權(quán)利要求4所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，離子注入角度為 與所述鰭片高度方向呈30~60°。
6. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，刻蝕去除鰭片側(cè) 壁注入離子的氧化物層的工藝為濕法刻蝕工藝。
7. 如權(quán)利要求6所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工 藝包括：采用氫氟酸水溶液作為刻蝕劑，所述氫氟酸水溶液的體積濃度為0. 1%~1%，溫度 為 20 ~60°C。
8. 如權(quán)利要求7所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的 持續(xù)時(shí)間為10~60s。
9. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，去除鰭片側(cè)壁注 入離子的氧化物層之后，進(jìn)行退火工藝。
10. 如權(quán)利要求9所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法，其特征在于，所述退火工藝的 溫度為30°C~200°C，持續(xù)退火時(shí)間為10~60s。
【專(zhuān)利摘要】一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法。在刻蝕所半導(dǎo)體襯底上形成覆蓋鰭片的氧化物層后，刻蝕所述氧化物層，露出部分高度的所述鰭片，而在所述鰭片的側(cè)壁殘留部分氧化物層；之后，向所述鰭片的側(cè)壁殘留的氧化物層內(nèi)注入離子，之后去除所述鰭片側(cè)壁的殘留的注入有離子的氧化物層?；谙蛩鲅趸飳觾?nèi)注入離子后，可造成氧化物鍵聯(lián)斷裂，從而有效提高氧化物層的刻蝕速率，有效去除附著于鰭片側(cè)壁上的氧化物層，避免殘留在鰭片側(cè)壁的氧化物層對(duì)于鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的后續(xù)制備工藝造成不利影響，進(jìn)而提高最終形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
【IPC分類(lèi)】H01L21-265, H01L21-336
【公開(kāi)號(hào)】CN104733313
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310698757
【發(fā)明人】劉海龍
【申請(qǐng)人】中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2013年12月18日