[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

说明书

一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，形成方法包括：形成衬底以及位于衬底上呈阵列式排布的多个鳍部，鳍部延伸方向为第一方向，垂直于鳍部延伸方向的为第二方向；在鳍部之间形成隔离材料层，位于第一方向鳍部之间的隔离材料层为隔离层；在隔离层上形成具有第一开口的紫外吸收层；通过紫外硬化处理硬化第一开口底部露出的隔离层，形成初始台阶层；去除紫外吸收层；回刻隔离材料层形成隔离结构，回刻隔离材料层的过程中减薄初始台阶层形成台阶层；在鳍部上形成栅极结构，所述栅极结构横跨鳍部并覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面，在形成栅极结构的过程中，在所述台阶层上形成伪栅结构。本发明提供的技术方案，提高了晶体管的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种鳍式场效应晶体管及其形成方法。

背景技术

随着半导体制造技术的飞速发展，半导体器件朝着更高的元件密度，以及更高的集成度的方向发展。晶体管作为最基本的半导体器件目前正被广泛应用，因此随着半导体器件的元件密度和集成度的提高，平面晶体管的栅极尺寸也越来越短，传统的平面晶体管对沟道电流的控制能力变弱，产生短沟道效应，产生漏电流，最终影响半导体器件的电学性能。

为了克服晶体管的短沟道效应，抑制漏电流，现有技术提出了鳍式场效应晶体管(Fin FET)，鳍式场效应晶体管是一种常见的多栅器件。鳍式场效应晶体管的结构包括：位于基底表面的鳍部和隔离层，所述隔离层覆盖部分所述鳍部的侧壁，且隔离层表面低于鳍部顶部；横跨鳍部且覆盖鳍部部分顶部和侧壁表面的栅极结构；位于所述栅极结构两侧鳍部内的源漏掺杂区。

随着半导体器件尺寸的不断缩小，相邻鳍部之间的距离随之减小，形成位于相邻鳍部之间的隔离层的工艺难度增大，从而影响了所形成鳍式场效应晶体管的性能。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，以提高鳍式场效应晶体管的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括：形成衬底，所述衬底上具有呈阵列式排布的多个鳍部，鳍部延伸方向为第一方向，垂直于鳍部延伸方向的为第二方向；在所述第一方向的鳍部之间、以及第二方向的鳍部之间形成隔离材料层，位于第一方向鳍部之间的隔离材料层为隔离层；在所述隔离层上形成具有第一开口的紫外吸收层，所述第一开口露出隔离层的顶部表面；通过紫外硬化处理硬化第一开口底部露出的隔离层，形成初始台阶层；去除所述紫外吸收层；回刻所述隔离材料层形成隔离结构，所述隔离结构露出所述鳍部的部分侧壁表面，回刻所述隔离材料层的过程中减薄所述初始台阶层形成台阶层，且回刻步骤对所述隔离材料层的去除速率大于对所述初始台阶层的去除速率；在所述鳍部上形成栅极结构，所述栅极结构横跨所述鳍部并覆盖所述鳍部部分顶部和侧壁表面，在形成所述栅极结构的过程中，在所述台阶层上形成伪栅结构。

可选的，所述紫外吸收层为纳米颗粒层。

可选的，所述纳米颗粒为氧化锌纳米颗粒或二氧化钛纳米颗粒。

可选的，形成紫外吸收层的步骤包括：通过醇类溶液合成的方法制备所述氧化锌纳米颗粒。

可选的，所述醇类溶液为甲醇、乙醇或丙醇。

可选的，所述纳米颗粒的颗粒尺寸为1-4nm。

可选的，所述紫外吸收层的厚度为

可选的，所述紫外硬化处理的时间为3-6min。

可选的，形成衬底的步骤包括：提供基底；在所述基底上形成第一掩膜层；以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀所述基底，形成衬底以及位于衬底上呈阵列式排布的多个鳍部；所述形成方法还包括：在去除所述紫外吸收层的步骤之后，回刻步骤之前，通过平坦化工艺使所述初始台阶层和所述隔离材料层与所述第一掩膜层的表面齐平；所述形成方法还包括：在回刻步骤之后，形成栅极结构之前，去除所述第一掩膜层。