介质层201并形成第二开口205，能够使所形成的第二开口 205顶部和底部平行于衬底200表面方向的图形均与掩膜层202a内的第一开口 202b (如图4所示)一致，且所述第二开口 205的侧壁相对于衬底200
表面方向垂直。
[0061]所述气体团簇离子束轰击工艺能够精确控制平行于衬底200表面方向、以及垂直于衬底200表面方向的刻蚀量,从而使所形成的第二开口 205的形貌和结构尺寸精确均一。尤其是，当所需形成的第二开口 205深宽比较大时，所述气体团簇离子束轰击工艺能够使所形成的第二开口 205的形貌更为良好、结构尺寸更精确均一。
[0062]在所述气体团簇离子束轰击工艺中，气体被解离并形成离子束，所述离子束在所施加的加速电场和离子束能量的作用下，朝向所述介质层201表面的方向轰击，因此去除未被掩膜层202a覆盖的部分介质层201的材料，直至暴露出衬底200表面为止。
[0063]所述离子束轰击的方向决定了刻蚀形成的第二开口 205侧壁的形貌。在本实施例中，所述离子束以垂直于衬底200表面的方向对介质层201进行轰击，从而能够使所形成的第二开口 205的侧壁相对于衬底200表面方向垂直，而且第二开口 205的底部图形以及顶部图形均与第一开口 202b底部图形一致，所形成的第二开口 205平行于衬底200表面方向的尺寸精确均一。
[0064]由于介质层201和衬底200的材料不同，所述介质层201和衬底200之间具有刻蚀选择性，通过调节气体的成分、以及加速电场和离子束能量，能够使离子束的轰击作用停止于衬底200表面，所述离子束不会继续对衬底200进行刻蚀，从而形成深度精确的第二开口 205，则后续形成于第二开口 205内的鳍部高度精确均一。
[0065]而且，所形成的第二开口 205底部暴露出衬底200表面，所述第二开口 205的底部平坦，而所述第二开口 205的侧壁垂直于衬底200表面，因此所述第二开口 205的侧壁与底部呈直角，能够使形成于第二开口 205内的鳍部与衬底200之间的接触更稳定。
[0066]气体团簇离子束轰击工艺包括:气体包括刻蚀气体和载气，刻蚀气体包括卤族元素与碳元素、氢元素和氮元素中的一种或多种组成的化合物气体，载气包括惰性气体和氮气中的一种或多种，刻蚀气体的气压大于或等于一个大气压(1.013 X 15帕)，所述气体经过电离形成气体团簇的离子束，离子束加速电场强度小于或等于100kV，离子束能量小于或等于10keV,离子束剂量小于或等于lE17cluster/cm2,所述离子束轰击的方向垂直于所述衬底200表面。
[0067]在所述气体团簇离子束轰击工艺中，首先将刻蚀气体进行电离，形成气体团簇，并使所述气体团簇以离子束的形式向介质层201表面轰击，所述气体团簇在接触到待刻蚀的介质层201表面之后，再分解成能够与介质层201反应的刻蚀气体，从而能够使暴露出的介质层201表面沿离子束轰击的方向被刻蚀去除，而平行于离子束轰击方向的介质层201表面不会接触到气体团簇，而未接触到气体团簇的介质层201不会受到刻蚀，由于所述离子束的轰击方向垂直于衬底200表面，因此能够使所形成的第二开口 205的侧壁垂直于衬底200表面。
[0068]而且，由于对所述气体团簇施加了足够大的加速电场强度和离子束能量，使得所述气体团簇具有足够大的能量抵达第二开口 205的待刻蚀底部，因此，即使所述第二开口205的深宽比较大，也能够使第二开口 205底部待刻蚀的介质层201表面充分与气体团簇接触，从而保证了刻蚀形成的第二开口 205底部图形与掩膜层202a内的第一开口 202b图形一致，即所形成的第二开口 205侧壁垂直于衬底200表面。
[0069]本实施例中，所述介质层201的材料为氧化硅，所述刻蚀气体包括:CH3F、CH3Cl,CH3Br, CHF3, CHClF2, CHBrF2, CH2F2, CH2ClF, CH2BrF, CHCl2F, CHBrCl2, CHBr3 中的一中或多种。此外，所述气体还包括:02、C0、C02、N0、N02、N20、NH3中的一种或两种。
[0070]所形成的第二开口 205深度即所述介质层201的厚度，所述第二开口 205的深度为100纳米?1000纳米，所述第二开口 205的深宽比为3:1?10:1。
[0071]请参考图6，在所述第二开口 205 (如图5所示)内和屏蔽氧化层203表面形成鳍部材料层206，所述鳍部材料层206填充满第二开口 205。
[0072]所述鳍部材料层206的材料为半导体材料，例如硅、锗、硅锗或碳化硅，形成工艺为选择性外延沉积工艺。所述选择性外延沉积工艺在半导体材料表面的沉积速率较快，而在介质材料表面的沉积速率慢，由于所述第二开口 205底部暴露出衬底200表面，因此能够自第二开口 205底部的衬底200表面向第二开口 205顶部的方向生长所述鳍部材料层206。本实施例中，所形成的鳍部材料层206高于所述介质层201表面，且覆盖于所述屏蔽氧化层203表面。
[0073]本实施例中，所述鳍部材料层206的材料为硅时，所述选择性外延沉积工艺包括:温度为500°C?1250°C，气压为I托?100托，气体包括硅源气体、HCl和H2，所述硅源气体的流量为I标准_升/分钟?1000标准_升/分钟，所述HCl的流量为I标准_升/分钟?1000标准晕升/分钟，H2的流量为0.1标准升/分钟?50标准升/分钟。其中，所述硅源气体为SiH4或SiH2Cl2。
[0074]本实施例中，所述选择性外延沉积工艺的温度为800°C?1250°C，所述温度较高，能够使所形成的鳍部材料层206内部均匀致密，则后续以所述鳍部材料层206形成的鳍部内部致密均匀，以所述鳍部形成的鳍式场效应晶体管性能良好。
[0075]请参考图7，在所述选择性外延沉积工艺之后，平坦化所述鳍部材料层206，直至暴露出屏蔽氧化层203表面为止。
[0076]在所述平坦化工艺中，所述屏蔽氧化层203和掩膜层202a能够保护所述介质层201的表面免受损伤，从而保证后续刻蚀介质层201之后，所述介质层201的厚度更为精确。
[0077]本实施例中，所述平坦化工艺为化学机械抛光工艺，经过抛光之后，所述鳍部材料层206的表面与屏蔽氧化层203齐平。在另一实施例中，所述平坦化工艺还能够为回刻蚀工艺。
[0078]在其他实施例中，掩膜层表面未形成所述屏蔽氧化层，所述平坦化工艺暴露出所述掩膜层，且鳍部材料层的表面与掩膜层齐平。
[0079]请参考图8，在所述平坦化工艺之后，去除所述掩膜层202a(如图7所示)。
[0080]本实施例中，由于所述掩膜层202a表面还具有屏蔽氧化层203 (如图7所不)，因此在去除掩膜层202a之前，需要先去除所述屏蔽氧化层203。本实施例中，去除所述掩膜层202a和屏蔽氧化层203的工艺为湿法刻蚀工艺，湿法刻蚀工艺的选择性较好，对介质层201表面的损伤较小。
[0081]本实施例中，所述屏蔽氧化层203的材料为氧化硅，去除所述屏蔽氧化层203的湿法刻蚀工艺刻蚀液为氣氟酸溶液，在所述氣氟酸溶液中，水和氣氟酸的体积比为50:1?100:1，氢氟酸的浓度小于49%。所述掩膜层202a的材料为氮化硅，去除所述掩膜层202a的湿法刻蚀工艺刻蚀液为磷酸溶液，所述磷酸溶液的质量百分比浓度为85%。由于所述氢氟酸溶液而后磷酸溶液的浓度较低，对介质层201表面的损伤较小。
[0082]请参考图9，在去除所述掩膜层202a(如图7所示)之后，平坦化所述鳍部材料层206 (如图8所示)，直至所述鳍部材料层206的顶部与介质层201表面齐平，形成鳍部206a。
[0083]在本实施例中，在后续去除部分介质层201之前，对所述鳍部材料层206再进行一次平坦化，使所形成的鳍部206a的顶部表面与介质层201的表面齐平，所述鳍部206a的高度即所述介质层201的厚度。本实施例中，所述平坦化工艺为化学机械抛光工艺。在其他实施例中，所述平坦化工艺还能够为回刻蚀工艺。
[0084]所述鳍部206a形成于第二开口 205 (如图5所示)内，且所述第二开口 205的形貌和结构尺寸精确均一，所述第二开口 205的侧壁垂直于衬底200表面，则所述鳍部206a的侧壁垂直于衬底200表面、且形貌良好、结构尺寸精确均一。
[0085]请参考图10，去除部分介质层201，暴露出部分鳍部206a的侧壁表面，使所述介质层201的表面低于鳍部206a的顶部。
[0086]去除部分介质层201的工艺为回刻蚀工艺，后续在暴露出的鳍部206a侧壁和底部表面形成栅极结构，则栅极结构底部的沟道区宽度增加，所形成的晶体管性能增强。
[0087]本实施例中，所述回刻蚀工艺为远端等离子体化学干法刻蚀工艺(SiCONI)，包括:刻蚀气体包括NF3和NH3, NF3与NH3的流量比为1:20?5:1，刻蚀温度为40摄氏度?80摄氏度，压强为0.5托?50托,功率小于100瓦,频率小于100千赫兹。
[0088]所述远端等离子体化