[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括：

在半导体衬底上形成硬掩模图形；

以所述硬掩模图形为掩模图形化所述半导体衬底，形成多个鳍；

在所述鳍与半导体衬底围成的凹槽中形成介质层；

通过湿法蚀刻图形化所述鳍，基于湿法蚀刻中化学溶液对所述鳍不同晶面腐蚀速率的不同，使所述鳍露出腐蚀速率最低的晶面；

去除所述硬掩模图形；

形成覆盖于所述鳍上的栅极。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述半导体衬底的材料为硅，使所述鳍露出腐蚀速率最低的晶面的步骤中，所述鳍露出的晶面为(111)晶面。

3.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述图形化所述半导体衬底，形成多个鳍的步骤中，通过干刻法图形化所述半导体衬底。

4.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述介质层的材料为二氧化硅，所述在所述鳍与半导体衬底围成的凹槽形成介质层的步骤包括：

通过化学气相沉积的方法在所述鳍与半导体衬底围成的凹槽中填充二氧化硅材料；

通过化学机械研磨工艺去除多余的二氧化硅材料，使剩余二氧化硅材料与硬掩模图形齐平；

通过化学蚀刻去除部分剩余二氧化硅材料，形成介质层。

5.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，在图形化半导体衬底以形成鳍的步骤中，在鳍靠近硬掩模图形的侧壁上形成保护层；

在所述图形化所述鳍的步骤之前还包括：去除所述保护层；

去除所述保护层后图形化所述鳍，所述图形化的鳍在栅极延伸方向上呈条形，在垂直于所述栅极延伸方向上呈正梯形。

6.如权利要求5所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述半导体衬底的材料为硅，所述保护层为二氧化硅；

所述去除所述保护层的步骤包括：通过稀释的氢氟酸去除所述保护层。

7.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述图形化所述介质层露出的鳍的步骤中，所述图形化的鳍在栅极延伸方向上呈条形，在垂直于所述栅极延伸方向上呈沙漏形。

8.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述通过湿法蚀刻图形化所述介质层露出的鳍的步骤中，所述化学溶液为四甲基氢氧化氨或氨水。

9.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，所述化学溶液为四甲基氢氧化氨，所述通过湿法蚀刻图形化所述介质层露出的鳍的步骤中，所述四甲基氢氧化氨的浓度的范围位于5%~70%的范围内，湿法蚀刻的温度位于0~90℃的范围内。

10.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，图形化所述半导体衬底，形成多个鳍的步骤中，所述鳍的宽度位于5~50nm的范围内。

11.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，图形化所述半导体衬底，形成多个鳍的步骤中，去除的硅的厚度位于20~200nm的范围内。

12.一种鳍式场效应晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的鳍；

形成于位于鳍之间的半导体衬底上的介质层；

所述鳍的侧壁为晶面；

覆盖于所述鳍上的栅极。

13.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述半导体衬底为硅，所述晶面为(111)晶面。

14.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述鳍在栅极延伸方向上呈条形，在垂直于所述栅极延伸方向上呈正梯形。

15.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述鳍在栅极延伸方向上呈条形，在垂直于所述栅极延伸方向上呈由正梯形、位于其上的倒梯形组成的沙漏形。

16.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述鳍高度位于20~200nm的范围内。