[发明专利]鳍式场效应管及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底和位于所述半导体衬底表面的介质层；

刻蚀所述介质层和半导体衬底形成沟槽，所述沟槽包括贯穿所述介质层的第二子沟槽和位于半导体衬底内、且与第二子沟槽贯通的第一子沟槽；

在所述沟槽内形成鳍部，所述鳍部表面高于介质层表面；

形成位于所述半导体衬底表面、且横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第二子沟槽的深度与第一子沟槽的深度的比大于等于5∶1。

3.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第一子沟槽的宽度小于等于第二子沟槽宽度的3倍，大于等于所述第二子沟槽的宽度。

4.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第一子沟槽的形成工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺，所述第二子沟槽的形成工艺为干法刻蚀工艺。

5.如权利要求4所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用的试剂为四甲基氢氧化铵或氢氧化钾。

6.如权利要求5所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用所述四甲基氢氧化铵进行湿法刻蚀工艺的参数为：四甲基氢氧化铵的质量分数为20％-40％，刻蚀温度为80℃-100℃。

7.如权利要求5所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，采用所述氢氧化钾进行湿法刻蚀工艺的参数为：氢氧化钾的质量分数为30％-50％，刻蚀温度为60℃-80℃。

8.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述鳍部的形成工艺为选择性沉积工艺。

9.如权利要求8所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述选择性沉积工艺的工艺参数范围包括：温度为500-800℃，反应压力为0.1-1托，反应气体包括SiH₂Cl₂、GeH₄和H₂。

10.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述鳍部的材料包括SiGe、Ge、III-V族化合物中的一种或多种，所述半导体衬底的材料为硅。

11.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，还包括：对鳍部进行退火处理。

12.如权利要求11所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述退火工处理采用的气体包括H₂。

13.如权利要求11所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述退火处理的工艺参数为：退火温度为600-1000℃，反应压力为0.5-160托。

14.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在所述沟槽内形成鳍部，所述鳍部表面高于介质层表面的方法为：采用沉积工艺填充满所述沟槽形成鳍部，待形成鳍部后，刻蚀所述介质层暴露出鳍部的部分侧壁。

15.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：位于所述半导体衬底表面、且横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅介质层；覆盖所述栅介质层的栅电极层。

16.一种鳍式场效应管，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底表面的介质层；

贯穿所述介质层厚度、且一端延伸至部分半导体衬底内的鳍部，所述鳍部表面高于介质层表面；

形成位于所述半导体衬底表面、且横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构。

17.如权利要求16所述的鳍式场效应管，其特征在于，所述鳍部包括位于部分半导体衬底内的第一子鳍部和位于所述介质层内的第二子鳍部，且所述第二子鳍部的高度与第一子鳍部的高度的比大于等于5∶1。

18.如权利要求16所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第一子鳍部的宽度小于第二子鳍部宽度的3倍，大于等于所述第二子鳍部的宽度。