[发明专利]环栅型鳍式场效应晶体管及其制作方法

说明书

本发明提供了一种环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法，包括：在SOI基底形成源区、漏区和鳍部结构；在所述SOI基底表面形成氮化硅层并对其进行第一次平坦化处理，并且对所述氮化硅层进行刻蚀以使其覆盖所述鳍部结构的沟道区域；在所述SOI基底表面形成氧化硅层并对其进行第二次平坦化处理，以使得所述氧化硅层与所述氮化硅层平齐并覆盖所述源区和漏区；去除所述氮化硅层以使所述鳍部结构的沟道区域下方的氧化埋层暴露出来；对所述鳍部结构的沟道区域底部的氧化埋层进行刻蚀，以使所述沟道区域处于悬空状态；在所述鳍部结构的沟道区域表面形成栅介质层并制作栅极材料层，形成环栅结构。本发明还提供一种采用上述方法制作而成的环栅型鳍式场效应晶体管。

【技术领域】

本发明涉及半导体芯片制造技术领域，特别地，涉及一种环栅型鳍式场效应晶体管及其制作方法。

【背景技术】

鳍式场效应晶体管(FinFET)是一种具有鳍型沟道结构的场效应晶体管。在鳍式场效应晶体管中，鳍部(Fin)垂直地形成在硅衬底表面，且鳍部作为沟道，栅极通过覆盖在鳍表面来控制沟道。

为了进一步加强栅极对沟道的控制能力，还出现了环栅结构。在环栅型鳍式场效应晶体管的制作工艺流程中，当鳍部形成以后，器件表面就会变得不平；如果鳍部的高度越高，对后续的制作工艺影响越大，诸如光刻工艺，涂胶效果、曝光效果都会变差。

有鉴于此，有必要提供一种环栅型鳍式场效应晶体管及其制作方法，以解决现有技术存在的上述问题。

【发明内容】

本发明的其中一个目的在于为解决上述问题而提供一种环栅型鳍式场效应晶体管及其制作方法。

本发明提供的环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法，包括：(A)在SOI基底形成源区、漏区和鳍部结构；(B)在所述SOI基底表面形成氮化硅层并对其进行第一次平坦化处理，并且对所述氮化硅层进行刻蚀以使其覆盖所述鳍部结构的沟道区域；(C)在所述SOI基底表面形成氧化硅层并对其进行第二次平坦化处理，以使得所述氧化硅层与所述氮化硅层平齐并覆盖所述源区和漏区；(D)去除所述氮化硅层以使所述鳍部结构的沟道区域下方的氧化埋层暴露出来；(E)对所述鳍部结构的沟道区域底部的氧化埋层进行刻蚀，以使所述沟道区域处于悬空状态；(F)在所述鳍部结构的沟道区域表面形成栅介质层；(G)在所述栅介质层表面制作栅极材料层，形成环栅结构。

作为在本发明提供的环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述第一次平坦化处理和所述第二次平坦化处理均采用化学机械抛光方式。

作为在本发明提供的环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述步骤(A)包括：提供SOI基底，所述SOI基底包括背衬底、氧化埋层和顶层硅；在所述SOI基底的顶层硅定义出源区、漏区和鳍部位置；对所述顶层硅进行刻蚀处理，形成源区、漏区和连接在所述源区和所述漏区之间的鳍部结构。

作为在本发明提供的环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述步骤(B)包括：在所述SOI基底的氧化埋层表面淀积氮化硅层，所述氮化硅层整体覆盖所述源区、漏区和鳍部结构；对所述氮化硅层表面进行第一次平坦化处理，以使得所述氮化硅层表面是平坦的且其覆盖所述鳍部结构的部分的厚度满足预定要求；对所述氮化硅层进行刻蚀处理，所述氮化硅层刻蚀之后只保留所述鳍部结构的沟道区域周围的氮化硅，而其他区域的氮化硅被去除掉。

作为在本发明提供的环栅型鳍式场效应晶体管的制作方法的一种改进，在一种优选实施例中，所述步骤(C)包括：在所述氮化硅层刻蚀之后，在所述SOI基底的氧化埋层表面淀积氧化硅层，所述氧化硅层形成之后整体覆盖所述氧化埋层表面；对所述氧化硅层进行第二次平坦化处理，以移除掉所述氮化硅层表面的氧化硅层，其中经过所述第二次平坦化处理之后，所述氧化硅层表面与所述沟道区域的氮化硅层平齐。