[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制作方法

说明书

本发明提供了一种鳍式场效应晶体管的制作方法，包括：在硅衬底表面形成源区和漏区；在所述硅衬底表面形成氧化层，并对所述氧化层进行平坦化处理，使得所述源区和漏区暴露出来；通过对将所述源区和漏区之间的沟道区中的氧化层进行刻蚀处理，去除所述沟道区中的氧化层；在所述氧化层表面形成外延层，并对所述外延层进行回刻处理，其中所述外延层填充到所述沟道区；对所述沟道区的外延层两侧的氧化层进行刻蚀处理；在所述沟道区的外延层表面形成栅介质层，所述栅介质层覆盖所述源区和漏区所述沟道区；在所述栅介质层表面形成栅极。本发明还同时提供一种采用上述方法制作而成的鳍式场效应晶体管。

【技术领域】

本发明涉及半导体芯片制造技术领域，特别地，涉及一种鳍式场效应晶体管及其制作方法。

【背景技术】

鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种具有鳍型沟道结构的场效应晶体管。在鳍式场效应晶体管中，鳍部(Fin)垂直地形成在硅衬底表面，且鳍部作为沟道，栅极通过覆盖在鳍表面来控制沟道。

在鳍式场效应晶体管的制作工艺流程中，当鳍部形成以后，器件表面就会变得不平；如果鳍部的高度越高，对后续的制作工艺影响越大，诸如光刻工艺，涂胶效果、曝光效果都会变差。但是对于鳍部器件来说，鳍部的越高，则鳍式场效应晶体管器件本身的电流流通能力越大。鉴于鳍式场效应晶体管的工艺中存在的不平坦问题，鳍部又不能做的太高；因此鳍式场效应晶体管的鳍部高度制作工艺和器件性能之间存在矛盾。

有鉴于此，有必要提供一种鳍式场效应晶体管及其制作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

【发明内容】

本发明的其中一个目的在于为解决上述问题而提供一种鳍式场效应晶体管及其制作方法。

本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法，包括：在硅衬底表面形成源区和漏区；在所述硅衬底表面形成氧化层，并对所述氧化层进行平坦化处理，使得所述源区和漏区暴露出来；通过对将所述源区和漏区之间的沟道区中的氧化层进行刻蚀处理，去除所述沟道区中的氧化层；在所述氧化层表面形成外延层，并对所述外延层进行回刻处理，其中所述外延层填充到所述沟道区；对所述沟道区的外延层两侧的氧化层进行刻蚀处理；在所述沟道区的外延层表面形成栅介质层，所述栅介质层覆盖所述源区和漏区所述沟道区；在所述栅介质层表面形成栅极。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述在硅衬底表面形成源区和漏区包括：提供一个硅衬底，并在硅衬底的源区位置和漏区位置进行掺杂处理，形成源区和漏区；在掺杂完成之后，通过光刻或刻蚀处理将源区和漏区刻蚀出来。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述源区和漏区采用离子注入方式进行掺杂，离子掺杂剂量为1.0¹⁵～9.0¹⁶个/cm²，注入能量为1～400KEV。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述氧化层为二氧化硅层，且所述氧化层通过刻蚀或者化学机械抛光进行平坦化处理。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述外延层经过回刻处理之后，所述沟道区内部的外延层保留，并与所述源区和漏区的表面平整。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，在对所述沟道区的外延层两侧的氧化层进行刻蚀处理之后，所述沟道区的外延层两侧和所述氧化层之间分别形成间隙，所述间隙使得所述沟道区的外延层的侧面也被暴露出来。

作为在本发明提供的鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述栅介质层形成之后覆盖所述源区和漏区，同时覆盖所述沟道区的外延层表面和侧面，其中覆盖所述外延层侧面的部分位于所述外延层和所述氧化层之间的间隙。