[发明专利]鳍式场效应管的形成方法以及半导体结构有效
| 申请号： | 201611112145.6 | 申请日： | 2016-12-02 |
| 公开（公告）号： | CN108155149B | 公开（公告）日： | 2020-10-30 |
| 发明（设计）人： | 禹国宾;徐小平 | 申请（专利权）人： | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/8234 | 分类号： | H01L21/8234;H01L27/088 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 高静;吴敏 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 场效应 形成 方法 以及 半导体 结构 | ||
1.一种鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底包括用于形成第一鳍部的第一区域，以及用于第二鳍部的第二区域，其中沿垂直于鳍部延伸的方向上，所述第一鳍部的尺寸小于所述第二鳍部的尺寸；
在所述基底上形成多个相互平行的硬掩膜层；
在所述第二区域硬掩膜层的侧壁上形成第一侧壁层，位于所述第一区域的硬掩膜层、以及位于所述第二区域的硬掩膜层和第一侧壁层构成掩模结构；
以所述掩模结构为掩膜刻蚀所述基底，形成衬底和位于所述衬底上分立的鳍部；位于所述第一区域衬底上的鳍部为第一鳍部，位于所述第二区域衬底上的鳍部为第二鳍部；
在所述第二区域硬掩膜层的侧壁上形成第一侧壁层的步骤包括：在所述硬掩膜层露出的基底上形成填充层，所述填充层的顶部与所述硬掩膜层的顶部齐平；
去除所述第二区域的填充层；
形成保形覆盖所述硬掩膜层、填充层和基底的侧壁材料；
去除所述填充层顶部、硬掩膜层顶部和基底上的侧壁材料，保留所述第二区域硬掩膜层侧壁上的侧壁材料，剩余所述侧壁材料为所述第一侧壁层；
去除所述填充层；
在所述基底上形成硬掩膜层的步骤中，还包括在所述第一区域和第二区域交界处形成过渡硬掩膜层；
去除所述第二区域的填充层后，所述填充层还覆盖所述过渡硬掩膜层位于所述第一区域一侧的侧壁；
形成保形覆盖所述硬掩膜层、填充层和基底的侧壁材料的步骤中，所述侧壁材料还覆盖所述过渡硬掩膜层顶部以及位于第二区域一侧的侧壁；
在所述第二区域硬掩膜层的侧壁上形成第一侧壁层的步骤中，在所述过渡硬掩膜层位于第二区域一侧的侧壁上形成第二侧壁层。
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，所述硬掩膜层的材料为氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮氧化硅、氮化硼或碳氮化硼。
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，所述填充层的材料为有机介电材料、底部抗反射层材料、深紫外光吸收氧化硅材料、光刻胶、无定形碳、氧化硅或磷硅玻璃。
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，采用干法刻蚀工艺，去除所述填充层顶部、硬掩膜层顶部和基底上的侧壁材料。
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，所述干法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体为HBr、HCl和CF4中的一种或多种气体，载气为Ar或N2，刻蚀气体的气体流量为5sccm至500sccm，压强为5mTorr至500mTorr。
6.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，以所述掩模结构为掩膜刻蚀所述基底的步骤中，以所述过渡硬掩膜层以及位于所述过渡硬掩膜层侧壁上的第二侧壁层为掩膜，刻蚀所述基底，形成位于所述第一区域和第二区域交界处衬底上的过渡鳍部；
其中，沿垂直于鳍部延伸的方向上，所述过渡鳍部的尺寸小于所述第二鳍部的尺寸，且所述过渡鳍部的尺寸大于所述第一鳍部的尺寸。
7.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，所述第一侧壁层的材料为氮化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅、氮氧化硅、氮化硼或碳氮化硼。
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，形成所述第一侧壁层的工艺为原子层沉积工艺、炉管沉积工艺或化学气相沉积工艺。
9.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，所述第一侧壁层的材料为氮化硅，所述侧壁层的工艺为原子层沉积工艺；
所述原子层沉积工艺的参数包括：向原子层沉积室内通入的前驱体为含氮和硅的前驱体，工艺温度为50℃至500℃，压强为0.5Torr至10Torr，前驱体的气体流量为50sccm至50slm。
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，所述第一侧壁层的厚度为至
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
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