[发明专利]鳍的制备方法、鳍式场效应晶体管及其制备方法

说明书

本申请公开了一种鳍的制备方法、鳍式场效应晶体管及其制备方法，鳍的制备方法包括以下步骤：在半导体基底上形成若干个以预设间距平行布置的多晶硅层；对每个多晶硅层的侧壁进行氧化，并在每个多晶硅层的侧壁形成自侧壁的外表面向内延伸预设厚度的氧化层；去除剩余的多晶硅层；以氧化层为掩膜，刻蚀半导体基底形成鳍；鳍的关键尺寸根据氧化层的厚度调整；去除预留在鳍上的氧化层。本申请首先对多晶硅层的侧壁进行氧化以在该侧壁处形成自侧壁的外表面向内延伸预设厚度的氧化层，然后以该氧化层为掩膜刻蚀半导体基底形成鳍，通过控制氧化层的厚度即可控制鳍的关键尺寸，可适用于制备不同关键尺寸的鳍，且所制成的鳍具有垂直侧壁和良好的均匀性。

技术领域

本申请涉及半导体相关技术领域，尤其涉及一种鳍的制备方法、鳍式场效应晶体管及其制备方法。

背景技术

在互补金属氧化物半导体(CMOS)器件中，主要通过不断缩小器件的尺寸来提高器件的性能，为了适应小尺寸的器件，需要适应性减小器件的沟道长度，则易导致短沟道效应的发生。为了改善短沟道效应并提高器件的性能，鳍式场效应晶体管被广泛使用。

鳍式场效应晶体管包括半导体基底和位于半导体基底上的鳍，在鳍式场效应晶体管的尺寸缩小时，鳍的关键尺寸也相应缩小。小尺寸鳍的传统制备方法包括自对准双重成像技术(SADP)和双微影蚀刻(LELE)，这两种方法均存在一些弊端，例如，自对准双重成像技术(SADP)的制备过程较为复杂，所得到的鳍为非对称结构，且不同位置的鳍的高度存在较大偏差，均匀性较差；双微影蚀刻(LELE)的制备过程也较为复杂，且对光刻和刻蚀机台的要求非常高，需要很高的成本。

因此，如何在简化制备过程且降低成本的基础上，提供一种鳍的制备方法，以提高鳍的均匀性，成为本领域亟需解决的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种鳍的制备方法，其通过对多晶硅层的侧壁氧化以形成氧化层，并以该氧化层为掩膜刻蚀半导体基底形成具有预设关键尺寸的鳍，且所制成的鳍具有垂直侧壁和良好的均匀性。

另一目的还在于提供一种鳍式场效应晶体管及其制备方法。

第一方面，本申请实施例提供了一种鳍的制备方法，其包括：

在半导体基底上形成若干个以预设间距平行布置的多晶硅层；

对每个多晶硅层的侧壁进行氧化，并在每个多晶硅层的侧壁形成自侧壁的外表面向内延伸预设厚度的氧化层；

去除剩余的多晶硅层；以氧化层为掩膜，刻蚀半导体基底形成鳍；鳍的关键尺寸根据氧化层的厚度调整；

去除预留在鳍上的氧化层。

在一种可能的实施方案中，在半导体基底上形成若干个以预设间距平行布置的多晶硅层之前还包括：

在半导体基底用于形成多晶硅层的表面上形成保护层，保护层包括二氧化硅层。

在一种可能的实施方案中，在半导体基底上形成若干个以预设间距平行布置的多晶硅层的步骤中，每个多晶硅层中远离半导体基底的表面均包括有阻挡层。

在一种可能的实施方案中，对每个多晶硅层的侧壁进行氧化，并在每个多晶硅层的侧壁形成自侧壁的外表面向内延伸预设厚度的氧化层包括：

采用原位水汽氧化工艺对每个多晶硅层的侧壁进行氧化；

根据鳍的目标关键尺寸调整原位水汽氧化工艺的参数，并在每个多晶硅层的侧壁形成自侧壁的外表面向内延伸预设厚度的氧化层。

在一种可能的实施方案中，每个多晶硅层侧壁处的氧化层的厚度相同；每个多晶硅层侧壁处的氧化层的高度相同，且大于多晶硅层的高度。

在一种可能的实施方案中，氧化层的厚度等于鳍的目标关键尺寸。