[发明专利]鳍式场效应管的形成方法

说明书

本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供衬底；在衬底上形成鳍；在衬底上形成栅极结构，栅极结构横跨至少一个鳍，并覆盖鳍的侧壁与顶部；在鳍的侧壁形成侧墙；对栅极结构两侧的部分鳍进行刻蚀，以在鳍中形成第一凹槽；使构成第一凹槽的侧壁转变为氧化物；去除氧化物，剩余的鳍与侧墙形成第二凹槽；分别在栅极结构两侧的第二凹槽中形成源极或漏极。本发明的有益效果在于，形成的第二凹槽的底面较为平坦，有利于后续形成鳍式场效应管的源极与漏极，进而有利于提升鳍式场效应管的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种鳍式场效应管的形成方法。

背景技术

传统金属氧化半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor,MOSFET)中的栅极为平面结构，随着晶体管尺寸不断减小短沟道效应(Shortchannel effects)变得较为明显，亚阈值电流以及栅泄漏电流的增加影响了MOSFET的整体性能，并使这种传统MOSFET的尺寸难以进一步得到减小。

相比之下，多面栅MOSFET(multi gate MOSFET)具有较好的栅控能力，并能够较好地抑制短沟道效应。在这之中，典型的多面栅结构的晶体管为形成在体硅或者绝缘体上的硅(Silicon On Insulator,SOI)结构上的鳍式场效应管(Fin Field Effect Transistor,FinFET)。

鳍式场效应管为立体结构，包括立体地设于衬底上的一个或者多个鳍(Fin)，鳍之间设有绝缘的隔离部件；栅极横跨于鳍上且覆盖在所述鳍的顶部和侧壁。由于这种立体的鳍式场效应管与传统的平面结构晶体管有较大区别，部分工艺如果操作不当可能会对形成的鳍式场效应管的电学性能造成影响。

例如，一般在现有技术中会在形成的鳍中刻蚀形成的凹槽(recess)，然后在的凹槽中形成源极或者漏极，因此，对于鳍的刻蚀要求较高，如果刻蚀形成的凹槽形貌不理想，容易影响后续形成的源极、漏极的工艺，进而整个鳍式场效应管的性能都会受到影响。

因此，如何尽量地提升形成的鳍式场效应管的性能是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是通过提供一种鳍式场效应管的形成方法，以提升形成的鳍式场效应管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成鳍；

在所述衬底上形成栅极结构，所述栅极结构横跨至少一个所述鳍，并覆盖所述鳍的侧壁与顶部；

在所述鳍的侧壁形成侧墙；

对所述栅极结构两侧的部分鳍进行刻蚀以在鳍中形成第一凹槽；

使构成所述第一凹槽的侧壁转变为氧化物；

去除所述氧化物，剩余的鳍与所述侧墙形成第二凹槽；

分别在栅极结构两侧的第二凹槽中填充材料层，以形成源极或漏极。

可选的，所述第一凹槽为V形或者U形结构。

可选的，在衬底上形成鳍的步骤包括：形成硅材料的鳍；

在鳍的侧壁形成侧墙的步骤包括：形成氮化物材料的侧墙。

可选的，对鳍进行刻蚀以形成第一凹槽的步骤包括：采用干法蚀刻以形成所述第一凹槽。

可选的，使构成所述第一凹槽的侧壁转变为氧化物的步骤包括：采用干法氧化使构成所述第一凹槽的侧壁转变为氧化物。

可选的，采用氧气或者臭氧使所述构成第一凹槽的侧壁氧化，以形成所述氧化物。