鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制作方法
【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(shuō)，本發(fā)明涉及一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的發(fā)展，器件尺寸越來(lái)越小，集成度越來(lái)越高。而且，隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸由于器件尺寸越來(lái)越小而不斷減小，傳統(tǒng)的平面半導(dǎo)體制造技術(shù)已經(jīng)無(wú)法使用，目前鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管在小尺寸領(lǐng)域被廣發(fā)使用。
[0003]在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)的制作方法中，工藝步驟比較復(fù)雜，而且有時(shí)候很難控制鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔。
[0004]所以，希望能夠提供一種能夠簡(jiǎn)化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得能夠很好地控制鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)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(jiǎn)化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得能夠很好地控制鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，包括:
[0007]第一步驟:通過(guò)光刻及刻蝕在襯底上形成初始凹槽；
[0008]第二步驟:在初始凹槽內(nèi)外延生長(zhǎng)至少包含相互間隔開(kāi)的第一材料層和第二材料層的U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)；
[0009]第三步驟:在U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)的凹進(jìn)部填充第三材料；
[0010]第四步驟:對(duì)第三材料和硅U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分去除，從而暴露出襯底；
[0011]第五步驟:進(jìn)一步對(duì)襯底和第二材料層進(jìn)行部分去除，從而暴露出由第一材料層形成的鰭狀結(jié)構(gòu)。
[0012]優(yōu)選地，所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法還包括第六步驟:在暴露的襯底表面沉積第三材料，并通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第三材料的表面總體平坦化。
[0013]優(yōu)選地，所述第一材料為SiGe。
[0014]優(yōu)選地，所述第二材料為Si。
[0015]優(yōu)選地，所述U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一材料層。
[0016]優(yōu)選地，所述多個(gè)第一材料層的厚度不完全相同。
[0017]優(yōu)選地，所述第三材料為氧化硅。
[0018]優(yōu)選地，第四步驟和第五步驟采用通過(guò)拋光方法或刻蝕方法執(zhí)行部分去除操作。
[0019]優(yōu)選地，所述襯底為硅襯底。
[0020]在本發(fā)明的另一方面中，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種采用根據(jù)上述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法制成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)。
[0021]在本發(fā)明的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法中，可以通過(guò)控制各個(gè)第一材料層的厚度來(lái)控制形成鰭結(jié)構(gòu)的不同寬度，而且可以通過(guò)控制各個(gè)第一材料層之間的第二材料層的厚度來(lái)控制各個(gè)鰭之間的間隔；由此實(shí)現(xiàn)了鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的精確控制。由此，本發(fā)明提供了一種能夠簡(jiǎn)化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得能夠很好地控制鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法。
【附圖說(shuō)明】
[0022]結(jié)合附圖，并通過(guò)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:
[0023]圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第一步驟。
[0024]圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第二步驟。
[0025]圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第三步驟。
[0026]圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第四步驟。
[0027]圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第五步驟。
[0028]圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的第六步驟。
[0029]需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)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(lèi)似的元件標(biāo)有相同或者類(lèi)似的標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]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。
[0031]本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例提供了一種形成鰭結(jié)構(gòu)的方法。其中，通過(guò)光刻及刻蝕在襯底上形成初始凹槽，在初始凹槽內(nèi)依次外延生長(zhǎng)SiGe/Si/SiGe/...U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)，并在U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)中形成凹槽。在凹槽內(nèi)填充氧化硅，然后通過(guò)拋光或刻蝕的方法將多余的娃及SiGe去掉。進(jìn)一步回蝕(etch back)娃以形成SiGe鰭結(jié)構(gòu)。
[0032]當(dāng)然，外延材料優(yōu)選為SiGe和Si，但是本發(fā)明并不限于SiGe和Si這兩種材料。
[0033]具體地，圖1至圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法的各個(gè)步驟。
[0034]如圖1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法包括:
[0035]第一步驟:首先通過(guò)光刻及刻蝕在襯底10 (例如，硅襯底)上形成初始凹槽20，如圖1所示；
[0036]第二步驟:在初始凹槽內(nèi)外延生長(zhǎng)至少包含相互間隔開(kāi)的第一材料(例如，第一材料為SiGe)層30和第二材料(例如，第二材料為Si)層40的U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)，如圖2所示；
[0037]優(yōu)選地，U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一材料層30 ;而且，所述多個(gè)第一材料層30的厚度不完全相同，由此可以形成不同寬度的鰭結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，，所述多個(gè)第一材料層30的厚度也可以完全相同。
[0038]第三步驟:此后，在U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)的凹進(jìn)部填充第三材料50 (例如，第三材料50為氧化硅)，如圖3所示；
[0039]第四步驟:此后，通過(guò)拋光或刻蝕等方法，對(duì)第三材料50、硅U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，從而暴露出襯底10，如圖4所示；
[0040]第五步驟:通過(guò)拋光或刻蝕等方法，進(jìn)一步刻蝕襯底10和第二材料層40，從而暴露出由第一材料層30形成的鰭狀結(jié)構(gòu)31，如圖5所示；
[0041]第六步驟:優(yōu)選地，此后，可在暴露的襯底表面沉積第三材料50，并通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第三材料50的表面總體平坦化，如圖6所示。
[0042]在本發(fā)明的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法中，可以通過(guò)控制各個(gè)第一材料層的厚度來(lái)控制形成鰭結(jié)構(gòu)的不同寬度，而且可以通過(guò)控制各個(gè)第一材料層之間的第二材料層的厚度來(lái)控制各個(gè)鰭之間的間隔；由此實(shí)現(xiàn)了鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的精確控制。由此，本發(fā)明提供了一種能夠簡(jiǎn)化鰭結(jié)構(gòu)形成工藝并且使得能夠很好地控制鰭的寬度以及各個(gè)鰭之間的間隔的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法。
[0043]此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)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。
[0044]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(jiǎn)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)】
1.一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于包括: 第一步驟:通過(guò)光刻及刻蝕在襯底上形成初始凹槽； 第二步驟:在初始凹槽內(nèi)外延生長(zhǎng)至少包含相互間隔開(kāi)的第一材料層和第二材料層的U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)； 第三步驟:在U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)的凹進(jìn)部填充第三材料； 第四步驟:對(duì)第三材料和硅U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行部分去除，從而暴露出襯底； 第五步驟:進(jìn)一步對(duì)襯底和第二材料層進(jìn)行部分去除，從而暴露出由第一材料層形成的鰭狀結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于還包括第六步驟:在暴露的襯底表面沉積第三材料，并通過(guò)化學(xué)機(jī)械研磨使得第三材料的表面總體平坦化。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述第一材料為SiGe。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述第二材料為Si。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一材料層。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述多個(gè)第一材料層的厚度不完全相同。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述第三材料為氧化硅。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，第四步驟和第五步驟采用通過(guò)拋光方法或刻蝕方法執(zhí)行部分去除操作。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法，其特征在于，所述襯底為硅襯底。10.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法制成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制作方法。該鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)制作方法包括：通過(guò)光刻及刻蝕在襯底上形成初始凹槽；在初始凹槽內(nèi)外延生長(zhǎng)至少包含相互間隔開(kāi)的第一材料層和第二材料層的U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)；在U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)的凹進(jìn)部填充第三材料；對(duì)第三材料和硅U型薄膜疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，從而暴露出襯底；進(jìn)一步刻蝕襯底和第二材料層，從而暴露出由第一材料層形成的鰭狀結(jié)構(gòu)。
【IPC分類(lèi)】H01L21/336, H01L29/78
【公開(kāi)號(hào)】CN104934480
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510374012
【發(fā)明人】鮑宇
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日