1n Coat, DARC)(图未不)和光刻胶层(图未不)。其中图形膜层的材料为无定型碳。介质层抗反射层的材料为氧化硅或者氮氧化硅。
[0050]之所以选择多层结构的掩膜层203，是因为:后续形成的凸起结构204’的特征尺寸非常小，光刻胶层的厚度较薄，以图形化的光刻胶层对半导体衬底200进行刻蚀时，图形化的光刻胶层容易在凸起结构204’形成之前被完全去除。因此，采用多层结构的掩膜层203时，在光刻胶层被消耗完之后，介质层抗反射层可以做掩膜，在介质层抗反射层被消耗完之后，可以有图形膜层做掩膜，以保证在图形膜层被消耗完前，形成分立的凸起结构204，。
[0051]在所述半导体衬底中形成至少两个分立的凸起结构204’后，去除掩膜层203。去除掩膜层203的方法为灰化。
[0052]参考图6，采用各向异性等离子体干法刻蚀的方法形成至少两个凸起结构204’的过程中，所述各向异性干法刻蚀在垂直方向的刻蚀速度大于在水平方向的刻蚀速度。然而水平方向的刻蚀会使凸起结构204’的侧壁的粗糙度很大。也就是说，形成的凸起结构204’的侧壁凹凸不平。其中，凸起结构204’的侧壁微观突出部分的晶向主要为晶向{111}和晶向{311}。
[0053]参考图7，采用第一气体处理凸起结构204’。
[0054]所述第一气体包括氯化氢气体和氢气。本实施例中，第一气体为氯化氢气体和氢气。具体工艺条件如下:氯化氢气体的流量为20?200SCCm，氢气的流量为I?50slm，所述第一气体处理温度为500?850°C，所述第一气体处理的时间为5?60s，所述第一气体处理的压强为0.5?lOOTorr。
[0055]采用第一气体处理凸起结构204’的过程中，氯化氢气体与凸起结构204’的侧壁主要发生下列反应:
[0056]2HCl+Si=SiCl2+H2
[0057]根据上述反应式，对于材料为单晶硅的凸起结构204’来说，氯化氢气体在晶向{111}和晶向{311}方向刻蚀的速度快，在其他方向刻蚀的速度慢。因此，第一气体可以选择性的去除凸起结构表面晶向{111}和晶向{311}的微观突出部分，直至凸起结构的表面相平，第一气体处理凸起结构的反应结束。
[0058]氢气在氯化氢气体处理凸起结构的前提下，也可以辅助的将凸起结构204’的表面变平整和光滑。原因如下:在去除凸起结构表面晶向{111}和晶向{311}的微观突出部分后，一定的压力、温度和氢气的氛围下，凸起结构中的Si会形成表面迁移。迁移的结果是，微观突出部分迁移至微观凹陷部分，从而使得凸起结构的表面平整度进一步提高。
[0059]需要说明的是，第一气体流量太大，氢气流量太小，或温度太高，压强太大，对凸起结构204’中的晶向{111}和晶向{311}的刻蚀过快，不仅把凸起结构204’表面粗糙度较大的那一层中的晶向{111}和晶向{311}刻蚀去除，还会对粗糙度下面的平整部分进行过刻蚀，也就是说，会对后续形成的鳍部造成损伤。反之，第一气体流量太小，氢气流量太高，或温度太低，压强太小，根本无法实现氯化氢气体在晶向{111}和晶向{311}方向的刻蚀。
[0060]采用第一气体处理凸起结构204’后，产物气体SiCl2会被真空泵抽出反应腔室。
[0061]因此，本实施例中，采用第一气体处理凸起结构204’后，凸起结构204’侧壁会变平整，粗糙度明显减小，也就是说凸起结构的表面平整度会有很大程度提高，从而可以提高电子和空穴在后续由凸起结构204’形成的鳍部的迁移率，进而提高后续形成的鳍式场效应晶体管的性能。
[0062]其他实施例中，可以使得凸起结构侧壁粗糙度降低的其它气体也属于本发明的保护范围。
[0063]接着，继续参考图7，采用第一气体处理凸起结构204’后，采用第二气体处理所述凸起结构204’。
[0064]所述第二气体包括氢气。本实施例中，第二气体为氢气。采用第二气体处理凸起结构204’的工艺条件包括:所述第二气体的流量为2?50slm，所述第二气体处理温度为400?850°C，所述第二气体处理压力为0.5?700Torr。
[0065]第二气体可以进一步使凸起结构204’的表面平整和光滑。原因如下:一定的压力和温度条件，并在氢气的氛围下，凸起结构中的Si会发生表面迁移，从而使得凸起结构的表面平整度进一步提高。
[0066]需要说明的是:氢气流量越大，温度越高，压力越小，凸起结构中的硅越容易迁移。但是氢气的流量如果太大，容易造成生产成本的浪费。温度太高，影响后续形成的鳍式场效应晶体管的性能。氢气流量如果太小、温度太低或者压力太小，凸起结构中的Si并不会发生迁移。
[0067]需要说明的是，如果不进行第一气体处理，直接进行第二气体处理，还是无法使凸起结构表面的粗糙度明显降低。
[0068]其他实施例中，采用第一气体处理凸起结构后，不继续采用第二气体处理所述凸起结构，也属于本发明的保护范围。
[0069]本实施例中，凸起结构204’经过第一气体和第二气体处理后，凸起结构204’的表面会变的平整和光滑。但是凸起结构204’的尺寸会有所减小，则后续形成鳍部的尺寸小于工艺流程中的预定尺寸，同样会影响后续形成的鳍式场效应晶体管的性能。为了防止后续形成的鳍部尺寸小于工艺流程中的预定尺寸，还需要调整整个形成鳍式场效应晶体管的其他工艺流程参数，这样会使生产鳍式场效应晶体管的整个工艺难度增加，得不偿失。
[0070]为此，本实施例中，第二气体处理凸起结构204’后，在第二气体处理后的凸起结构204’侧壁形成第一修复层，以弥补凸起结构204’经过第一气体和第二气体处理后的损失的尺寸。
[0071]第一修复层的材料与半导体衬底的材料相同。因此，本实施例中，第一修复层的材料也为硅，第一修复层的形成方法为选择性外延生长。具体包括:采用低压化学气相沉积(LPCVD)或者超高真空化学气相沉积(UHVCVD)反应器，选择性外延生长的温度为400?700°C，选择性外延生长的反应气体包括硅源气体，为SiH4、SiH2Cl2或Si2H6。外延生长的反应气体还包括载气，所述载气包括氢气或氯化氢中一种或两种。本实施例中，娃源气体的流量为I?lOOOsccm，氯化氢气体的流量为10?200sccm，外延生长的压强为I?lOOTorr。其中，氯化氢气体可以保证在半导体衬底上薄膜生长速率大于刻蚀速率，其他地方生长速率低于刻蚀速率。
[0072]第一修复层的材料与凸起结构204’的材料相同，可以弥补凸起结构经过第一气体和第二气体处理后的被消耗的尺寸，进而可以使后续形成的鳍式场效应晶体管的鳍部尺寸与整个工艺的预定尺寸相同。
[0073]本实施例中，第一修复层的厚度为5?50埃。原因如下:
[0074]第一修复层的厚度如果太薄，不能很好的弥补凸起结构经过第一气体和第二气体处理后的损失尺寸，从而影响后续形成的鳍式场效应晶体管的性能。第一修复层的厚度如果大于50埃，会使得两个相邻凸起结构204’之间距离变小，相当于增加了两个相邻凸起结构204’之间的凹槽的深宽比。这样，后续工艺步骤中，在两个相邻凸起结构204’之间填充第一介质层207’的过程中，增加了填充难度，从而会使第一介质层207’的内部产生空气隙，进而使后续形成的隔离结构207的隔离效果不好，同样影响后续形成的鳍式场效应晶体管的性能。
[0075]其他实施例中，第二气体处理凸起结构后，不在第二气体处理后的凸起结构表面形成第一修复层也属于本发明的保护范围。
[0076]接着，参考图9，在凸起结构204’表面及半导体衬底200表面形成第一介质层207’，且所述第一介质层207’顶面高于所述凸起结构204’。
[0077]第一介质层207’的材料为氧化硅。形成第一介质层207’的方法为沉积。具体可以为高密度等离子体(HDP，high density plasma)化学气相沉积或者是高纵深比填沟工艺(HARP, high aspect rat1 process)。采用上述两种方法填充能力较强,形成的介质层的隔离效果比较好。当然，介质层的形成方法也可以是本领域技术人员熟知的其他沉积工艺也属于本发明的保护范围。
[0078]接着，参考图10，去除高于所述凸起结构204’表面的第一介质层207’。
[0079]本实施例中，采用化学机械研磨的方法去除高于所述凸起结构204’表面的第一介质层207’。使得第一介质层207’与阻挡层202相平。此时阻挡层202的作用为防止化学机械研磨对第一介质层207’进行过研磨。
[0080]继续参考图10，当第一介质层207’与阻挡层202相平后，去除阻挡层202。去除阻挡层202的方法为采用热磷酸溶液进行湿法腐蚀。
[0081]接着，结合参考图10和图11，去除两个相邻凸起结构204’之间的部分厚度的第一介质层207’，所述高于剩余第一介质层表面的凸起结构为鳍式场效应晶体管的鳍部204。
[0082]本实施例中，去除两个相邻凸起结构204’之间的部分厚度的第一介质层的方法为反应离子刻蚀或湿法腐蚀。第一介质层207’的材料为氧化硅，当采用反应离子刻蚀第一介质层207’的条件如下:刻蚀气压为10?100mtorr，射频功率为1000?3000W，刻蚀气体为C4F6、CltlF8中