[发明专利]一种双鳍型沟道围栅场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1、一种双鳍型沟道围栅场效应晶体管，该场效应晶体管基于体硅衬底，沟道被栅氧和多晶硅栅围绕、形成围栅结构，源和漏都与体硅衬底相连，其特征在于：沟道为两个完全相同的鳍型Fin，形成双鳍型沟道，鳍型沟道的剖面结构为长方形；双鳍型沟道的正下方和体硅衬底之间有一层厚的二氧化硅绝缘层，形成双鳍型沟道即体在绝缘层上的结构。

2、如权利要求1所述的双鳍型沟道围栅场效应晶体管，其特征在于，所述的双鳍型沟道的截面为，宽度W≤10nm、高度H为30～50nm的长方形；双鳍型沟道的有效沟道宽度为160～240nm。

3、如权利要求1所述的双鳍型沟道围栅场效应晶体管，其特征在于，所述的双鳍型沟道的正下方和体硅衬底之间的二氧化硅绝缘层的厚度为150～250nm。

4、如权利要求1所述的双鳍型沟道围栅场效应晶体管，其特征在于，所述的源和漏的结深大于双鳍型沟道的高度，为40～60nm。

5、一种制备如权利要求1所述的双鳍型沟道围栅场效应晶体管的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在体硅衬底上，淀积二氧化硅和氮化硅；有源区版光刻；刻蚀氮化硅和二氧化硅，形成双层硬掩膜；

2)刻蚀场区的硅，刻蚀的尺寸自对准定义了双鳍型沟道的剖面结构的高度H；再二氧化硅淀积、刻蚀形成侧墙，以保护沟道；

3)刻蚀场区的硅，形成浅槽；各向同性刻蚀硅，使得沟道的正下方的硅被刻空；去掉二氧化硅侧墙，湿法腐蚀氮化硅，横向腐蚀的尺寸自对准定义双鳍型沟道的剖面结构的宽度W，宽度W小于高度H；

4)淀积二氧化硅，化学机械抛光平坦化，形成浅槽隔离；同时形成沟道即体在绝缘层上的结构，而源和漏仍然与体硅衬底相连；

5)再次淀积氮化硅层；栅版光刻，栅版与上述步骤3中氮化硅横向腐蚀的位置的覆盖，自对准定义双鳍型沟道的位置；刻蚀两层氮化硅、再刻蚀二氧化硅和硅，自对准形成在绝缘层上的双鳍型沟道；

6)腐蚀二氧化硅，使得双鳍型沟道悬空；工艺优化双鳍型沟道的结构，形成完全相同的截面为长方形的双鳍型沟道，干氧氧化形成栅氧；

7)淀积多晶硅作为栅材料，磷掺杂和退火激活，化学机械抛光平坦化，形成围绕双鳍型沟道的栅氧和多晶硅栅，形成围栅结构；

8)去氮化硅，掺杂注入砷，形成n+源和漏。

6、如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中，有源区版的沟道区的宽度为50～80nm。

7、如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中，刻蚀场区的硅35～60nm。

8、如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，刻蚀场区的硅250～350nm，即为浅槽的深度；各向同性刻蚀硅30～50nm。

9、如权利要求5或8所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤3)中，氮化硅的横向腐蚀的尺寸为15～20nm。

10、如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤4)中，淀积二氧化硅的厚度为400～500nm。