[发明专利]鳍式场效应管的形成方法以及半导体结构

说明书

一种鳍式场效应管的形成方法以及半导体结构，形成方法包括：在基底上形成掩膜层，所述掩膜层内具有暴露出部分基底的第一开口；以所述掩膜层为掩膜，沿所述第一开口刻蚀去除第一厚度的基底，在所述基底内形成第二开口；在所述第一开口以及第二开口内填充满核心层；去除所述掩膜层，暴露出部分核心层侧壁；在所述露出的核心层侧壁以及部分基底上形成侧墙，且相邻核心层侧壁上的侧墙之间具有第三开口；以所述侧墙为掩膜，沿所述第三开口刻蚀去除第二厚度的基底，刻蚀后的基底构成衬底以及凸出于衬底上的分立的鳍部；在形成所述衬底以及鳍部之后，去除所述核心层。本发明简化鳍式场效应管的形成工艺步骤，优化鳍式场效应管的形成方法。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种鳍式场效应管的形成方法以及半导体结构。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，半导体工艺节点遵循摩尔定律的发展趋势不断减小。为了适应工艺节点的减小，不得不不断缩短MOSFET场效应管的沟道长度。沟道长度的缩短具有增加芯片的管芯密度，增加MOSFET场效应管的开关速度等好处。

然而，随着器件沟道长度的缩短，器件源极与漏极间的距离也随之缩短，这样一来栅极对沟道的控制能力变差，使得亚阈值漏电(subthreshold leakage)现象，即所谓的短沟道效应(SCE：short-channel effects)更容易发生。

因此，为了更好的适应器件尺寸按比例缩小的要求，半导体工艺逐渐开始从平面MOSFET晶体管向具有更高功效的三维立体式的晶体管过渡，如鳍式场效应管(FinFET)。FinFET中，栅极至少可以从两侧对超薄体(鳍部)进行控制，具有比平面MOSFET器件强得多的栅对沟道的控制能力，能够很好的抑制短沟道效应；且FinFET相对于其他器件，具有更好的现有的集成电路制作技术的兼容性。

然而，现有技术形成鳍式场效应管的工艺复杂。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种鳍式场效应管的形成方法以及半导体结构，简化鳍式场效应管的形成工艺。

为解决上述问题，本发明提供一种鳍式场效应管的形成方法，包括：提供基底；在所述基底上形成掩膜层，所述掩膜层内具有暴露出部分基底的第一开口；以所述掩膜层为掩膜，沿所述第一开口刻蚀去除第一厚度的基底，在所述基底内形成第二开口；在所述第一开口以及第二开口内填充满核心层；去除所述掩膜层，暴露出部分核心层侧壁；在所述露出的核心层侧壁以及部分基底上形成侧墙，且相邻侧墙之间具有第三开口；以所述侧墙为掩膜，沿所述第三开口刻蚀去除第二厚度的基底，刻蚀后的基底构成衬底以及凸出于衬底上的分立的鳍部；在形成所述衬底以及鳍部之后，去除所述核心层。

可选的，在垂直于所述鳍部延伸方向上，所述第二开口的宽度尺寸与所述第三开口的宽度尺寸相同。

可选的，在形成所述鳍部之后，位于所述鳍部两侧的衬底顶部齐平。

可选的，所述第一厚度与所述第二厚度相同。

可选的，所述掩膜层包括第一掩膜层以及位于所述第一掩膜层上的第二掩膜层，且所述第一掩膜层的材料与所述第二掩膜层的材料不同；所述形成方法包括：在去除所述掩膜层的工艺步骤中，去除所述第二掩膜层，保留位于所述基底上的第一掩膜层。

可选的，所述形成方法还包括：在形成所述侧墙的工艺步骤中，在所述露出的核心层侧壁以及部分第一掩膜层上形成所述侧墙；所述第三开口露出部分第一掩膜层；在沿所述第三开口刻蚀去除第二厚度的基底之前，还刻蚀去除所述第三开口露出的第一掩膜层。

可选的，形成所述侧墙的工艺步骤包括：在所述露出的核心层侧壁以及顶部上、以及露出的第一掩膜层上形成侧墙层；采用无掩膜刻蚀工艺，回刻蚀去除位于所述核心层顶部以及部分第一掩膜层上的侧墙层，形成所述侧墙。