[发明专利]一种鳍式场效应晶体管及其制备方法有效
申请号: | 201711165223.3 | 申请日: | 2017-11-21 |
公开(公告)号: | CN107968122B | 公开(公告)日: | 2020-05-05 |
发明(设计)人: | 李春龙;霍宗亮;叶甜春 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/336;H01L21/28 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 骆宗力;王宝筠 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 场效应 晶体管 及其 制备 方法 | ||
1.一种鳍式场效应晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底表面具有多个相间排列的隔离部和鳍部,所述隔离部部分覆盖所述鳍部侧壁;
在所述鳍部背离所述衬底一侧表面沉积假栅介质层,以使所述假栅介质层覆盖所述鳍部的裸露表面;
在所述隔离部和鳍部背离所述衬底一侧表面沉积假栅层;
对所述假栅层进行第一次刻蚀,以形成假栅雏形结构,所述第一次刻蚀的持续时间为第一预设时间;
对所述假栅雏形结构进行氮化处理,以在所述假栅雏形结构背离所述衬底一端表面形成绝缘薄膜;
对氮化处理后的假栅雏形结构进行第二次刻蚀,以形成横跨至少一个所述鳍部的假栅,所述假栅与所述假栅介质层构成假栅结构,所述第二次刻蚀的持续时间为第二预设时间,所述第一预设时间与所述第二预设时间的比值大于或等于1,所述第一预设时间与第二预设时间之和等于假栅主刻蚀工艺所需时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述假栅雏形结构进行氮化处理,以在所述假栅雏形结构背离所述衬底一端表面形成绝缘薄膜包括:
将所述假栅雏形结构所处环境的反应墙体压力设置为70~80毫托,每分钟通入40~60毫升氮气,以700~900瓦的反应功率对所述假栅雏形结构氮化处理90~110秒。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一预设时间与所述第二预设时间的比值的取值范围为包括端点值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述第一预设时间与所述第二预设时间的比值为0.65:0.35。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对氮化处理后的假栅雏形结构进行第二次刻蚀之后还包括:
对所述假栅进行过刻蚀。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述假栅进行过刻蚀之后还包括:
在所述假栅结构两侧形成侧墙,所述侧墙覆盖所述假栅结构的侧面;
在所述鳍部内部、沟道区两侧形成源区和漏区,所述沟道区为所述假栅朝向所述衬底一侧的鳍部;
形成覆盖所述鳍部、隔离部侧面和顶面以及所述侧墙侧面的层间介质层;
采用后栅工艺去除所述假栅结构,以形成栅极开口;
在所述栅极开口中形成栅极结构。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述在所述栅极开口中形成栅极结构包括:
在所述栅极开口中沉积高K材料,形成栅极介质层;
在所述栅极介质层表面沉积导电材料,形成栅极。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述衬底的形成过程包括:
提供初始衬底;
在所述初始衬底表面形成掩膜图形;
以所述掩膜图形为掩膜对所述初始衬底进行刻蚀,以形成多个分立的鳍部;
去除所述掩膜图形,在所述鳍部之间填充绝缘材料,以形成隔离结构;
对所述隔离结构执行平坦化工艺,直至暴露出所述鳍部的顶部;
减薄所述隔离结构,以暴露出所述鳍部的部分侧壁,剩余的所述隔离结构成为所述隔离部。
9.一种鳍式场效应晶体管,其特征在于,采用如权利要求1-8任一项所述的鳍式场效应晶体管的制备方法制备。
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