鳍式场效应晶体管的形成方法_4

文档序号:8474069阅读:来源:国知局
315 内的第五源漏极。
[0088] 采用上述方法形成的高工作电压的鳍式场效应晶体管的鳍部宽度与低工作电压 的鳍式场效应晶体管的鳍部宽度相同,有利于提高集成电路的性能。
[0089] 综上所述,本发明的实施例中,可以形成宽度相同的第一鳍部和第二鳍部之后,在 第二鳍部表面形成半导体外延层,形成第三鳍部,使第三鳍部的宽度大于第一鳍部的宽度; 还可以,形成宽度相同的第一掩膜层和第二掩膜层,然后在第二掩膜层两侧形成侧墙,所述 第二掩膜层和侧墙作为第三掩膜层,使第三掩膜层的宽度大于第一掩膜层的宽度,以所述 第一掩膜层和第三掩膜层为掩膜形成第四鳍部和第五鳍部,第五鳍部的宽度大于第四鳍 部。在较大宽度的鳍部表面形成厚度较大的栅介质层,而在宽度较小的鳍部表面形成厚度 较小的栅介质层,使得最终形成的具有较厚栅介质层的鳍式场效应晶体管的鳍部宽度与栅 介质层厚度较小的鳍式场效应晶体管的鳍部宽度相同,从而提高鳍式场效应晶体管和集成 电路的性能。
[0090] 虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本 发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所 限定的范围为准。
【主权项】
1. 一种鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,包括: 提供半导体衬底,所述半导体衬底包括第一区域和第二区域,所述第一区域上形成有 第一鳍部,所述第二区域上形成有第二鳍部,所述第一鳍部和第二鳍部的宽度相同,所述半 导体衬底表面还形成有第一介质层,所述第一介质层的表面低于第一鳍部和第二鳍部的顶 部表面; 在所述第一鳍部表面形成阻挡层; 在第二鳍部表面形成半导体外延层,所述第二鳍部以及位于所述第二鳍部表面的半导 体外延层作为第三鳍部; 去除所述阻挡层; 对所述第一鳍部表面进行氧化形成第一栅介质层,对所述第三鳍部表面进行氧化形成 第三栅介质层,所述第三栅介质层的厚度大于第一栅介质层的厚度。
2. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的 材料为氮化硅、氧化硅、光刻胶。
3. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述阻挡层还 覆盖第一区域上的第一介质层的表面。
4. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,形成所述阻挡 层的方法包括:在所述半导体衬底表面形成覆盖所述第一鳍部、第二鳍部以及第一介质层 的阻挡材料层;在所述第一区域上形成掩膜层;以所述掩膜层为掩膜,刻蚀去除第二区域 上的部分阻挡材料层;然后去除所述第一区域上的掩膜层。
5. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,采用湿法刻蚀 工艺去除所述阻挡层。
6. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述半导体外 延层的材料为娃、错或错娃。
7. 根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,采用选择性外 延工艺形成所述半导体外延层。
8. 根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:形成位 于所述第一栅介质层表面的横跨所述第一鳍部的第一栅极、位于所述第一栅极两侧的第一 鳍部内的第一源漏极以及位于所述第三栅介质层表面的横跨所述第三鳍部的第三栅极、位 于所述第三栅极两侧的第三鳍部内的第三源漏极。
9. 一种鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,包括: 提供半导体衬底,所述半导体衬底包括第三区域和第四区域; 在所述半导体衬底的第三区域上形成第一掩膜层,在半导体衬底的第四区域上形成第 二掩膜层,所述第一掩膜层和第二掩膜层的宽度相同; 在所述第四区域上的第二掩膜层侧侧壁表面形成侧墙,所述第二掩膜层和位于所述第 二掩膜层侧壁表面的侧墙作为第三掩膜层; 以所述第一掩膜层和第三掩膜层为掩膜,刻蚀半导体衬底,在第三区域上形成第四鳍 部,在第四区域上形成第五鳍部,所述第五鳍部的宽度大于第四鳍部的宽度; 去除所述第一掩膜层和第三掩膜层,在所述半导体衬底表面形成第二介质层,所述第 二介质层的表面低于第四鳍部和第五鳍部的顶部表面; 对所述第四鳍部表面进行氧化形成第四栅介质层,对所述第五鳍部表面进行氧化形成 第五栅介质层,所述第五栅介质层的厚度大于第四栅介质层的厚度。
10. 根据权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述侧墙的形 成方法包括:在所述半导体衬底表面以及第一掩膜层、第二掩膜层的表面形成侧墙材料层; 在所述第四区域上形成保护层;以所述保护层为掩膜,去除第三区域上的侧墙材料层;去 除所述保护层;去除第四区域半导体衬底表面以及第二掩膜层顶部的侧墙材料层,在第二 掩膜层侧壁表面形成侧墙。
11. 根据权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述保护层 的材料为光刻胶、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧化硅中的一种或几种。
12. 根据权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述侧墙的材 料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧化硅中的一种或几种。
13. 根据权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,采用湿法刻 蚀工艺去除所述第三区域上的侧墙材料层。
14. 根据权利要求10所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,采用干法刻 蚀工艺去除第四区域的半导体衬底表面以及第二掩膜层顶部的侧墙材料层。
15. 根据权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述第一掩膜 层和第二掩膜层的形成方法包括:在所述半导体衬底上形成牺牲材料层;图形化所述牺牲 材料层,形成分立的若干牺牲层;在所述半导体衬底表面以及牺牲层表面形成掩膜材料层; 采用无掩膜刻蚀工艺,去除位于半导体衬底表面以及牺牲层顶部表面的掩膜材料层,在所 述第三区域上形成第一掩膜层,在所述第四区域上形成第二掩膜层;去除所述牺牲层。
16. 根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述牺牲层 的材料包括光刻胶、底部抗反射材料、氮化硅或氧化硅中的一种或几种。
17. 根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述掩膜材 料层的材料与牺牲层的材料不同。
18. 根据权利要求17所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述掩膜材 料层的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或碳氧化硅中的一种或几种。
19. 根据权利要求9所述的鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,还包括:形成 位于所述第四栅介质层表面的横跨所述第四鳍部的第四栅极、位于所述第四栅极两侧的第 四鳍部内的第四源漏极,以及位于所述第五栅介质层表面的横跨所述第五鳍部的第五栅 极、位于所述第五栅极两侧的第五鳍部内的第五源漏极。
【专利摘要】一种鳍式场效应晶体管的形成方法,包括:提供半导体衬底,包括第一区域和第二区域,第一区域上形成有第一鳍部,第二区域上形成有第二鳍部,第一鳍部和第二鳍部的宽度相同,所述半导体衬底表面还形成有第一介质层,所述第一介质层的表面低于第一鳍部和第二鳍部的顶部表面;在所述第一鳍部表面形成阻挡层;在第二鳍部表面形成半导体外延层,所述第二鳍部以及位于所述第二鳍部表面的半导体外延层作为第三鳍部;去除所述阻挡层;对所述第一鳍部表面进行氧化形成第一栅介质层,对所述第三鳍部表面进行氧化形成第三栅介质层,所述第三栅介质层的厚度大于第一栅介质层的厚度。所述方法可以提高鳍式场效应晶体管的性能。
【IPC分类】H01L21-336
【公开号】CN104795332
【申请号】CN201410027723
【发明人】谢欣云
【申请人】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
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月21日
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