槽;填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。其他的步驟及實(shí)現(xiàn)方法與第一實(shí)施例相同。
[0018]第三實(shí)施例，形成至少三個(gè)相鄰的鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層；其中，中間鰭形結(jié)構(gòu)定義為溝道區(qū)域，周邊鰭形結(jié)構(gòu)為輔助鰭形結(jié)構(gòu)，中間鰭形結(jié)構(gòu)的側(cè)面坡度為:大于等于82度。所述周邊鰭形結(jié)構(gòu)基于中間鰭形結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng);刻蝕所述中間鰭形結(jié)構(gòu)與輔助鰭形結(jié)構(gòu)之間的部分介質(zhì)層，形成形狀結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的凹槽;填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面并對(duì)稱(chēng)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。其他步驟及實(shí)現(xiàn)方法與第一實(shí)施例相同。
[0019]第四實(shí)施例，請(qǐng)參考圖8至圖10，圖8至圖10為本發(fā)明另一實(shí)施例中制作鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的各步驟結(jié)構(gòu)示意圖；圖8中在現(xiàn)有技術(shù)中的半導(dǎo)體襯底100’上形成鰭形結(jié)構(gòu)110’，鰭形結(jié)構(gòu)110’的頂部形成有硬掩膜層120’，鰭形結(jié)構(gòu)110’的周?chē)佋O(shè)有介質(zhì)層200’，其中介質(zhì)層200’的上表面與硬掩膜層120’的上表面齊平，在鰭形結(jié)構(gòu)110’兩側(cè)的部分區(qū)域?qū)Σ糠纸橘|(zhì)層200’進(jìn)行刻蝕，形成位于鰭形結(jié)構(gòu)110’表面兩側(cè)的凹槽300’，其中硬掩膜層120’起到輔助刻蝕凹槽300’的作用，硬掩膜層120’為氮化物層或氮氧化物層；其中凹槽300 ’的大小對(duì)應(yīng)于形成柵極結(jié)構(gòu)的大小，在本實(shí)施例中凹槽300 ’的寬度為lOOnm，凹槽300 ’寬度的范圍在30nm?lOOnm:，凹槽300’的深度為:1500A，凹槽300’深度的范圍為:500A?2000A。請(qǐng)繼續(xù)參考圖9，去除硬掩膜層120’，并于介質(zhì)層200’的表面以及凹槽300’的表面覆蓋棚■極層400’，棚■極層400’的材質(zhì)可為多晶娃、金屬、High-K材質(zhì)；在本實(shí)施例中米用多晶硅材質(zhì)。圖10中刻蝕柵極層400，，形成覆蓋凹槽300，底部和凹槽300，之間鰭形結(jié)構(gòu)110 ’表面的柵極結(jié)構(gòu)410’，所述柵極結(jié)構(gòu)410’為倒U型;所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)410’沿溝道方向Y的上部長(zhǎng)度由柵極刻蝕定義;所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)沿溝道方向Y的下部長(zhǎng)度由凹槽定義。即在未刻蝕至凹槽300’區(qū)域的柵極層400’刻蝕通過(guò)對(duì)柵極刻蝕即可，位于凹槽周?chē)鷧^(qū)域?qū)?yīng)的部分柵極層400，被刻蝕至暴露出介質(zhì)層200，，介質(zhì)層200，可起到輔助刻蝕柵極層400’的作用；在刻蝕至凹槽300’的區(qū)域，柵極層400’的刻蝕由凹槽300，定義，凹槽300，此時(shí)起到輔助刻蝕柵極層400，的作用。通在對(duì)柵極層400，刻蝕過(guò)程中，凹槽300’周?chē)膮^(qū)域刻蝕至介質(zhì)層200’的表面，凹槽300’內(nèi)部區(qū)域可控制柵極層400’刻蝕的進(jìn)度及刻蝕柵極結(jié)構(gòu)410’的形狀。在第四實(shí)施例中，形成的柵極結(jié)構(gòu)410’完全覆蓋凹槽300’的底部和側(cè)壁;在第五實(shí)施例中，形成的柵極結(jié)構(gòu)410’覆蓋凹槽300’的底部并部分覆蓋凹槽300’的側(cè)壁;在第六實(shí)施例中，形成的柵極結(jié)構(gòu)410’覆蓋凹槽300’的底部不覆蓋凹槽300，的側(cè)壁;在第五實(shí)施例、第六實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)410 ’覆蓋至凹槽300，位置處為對(duì)應(yīng)于溝道方向Y的上部和下部的分解處。柵極結(jié)構(gòu)410’的側(cè)壁具有弧度，所述柵極結(jié)構(gòu)410’的底部寬度大于頂部寬度，控制刻蝕柵極層400’的形狀、范圍，使形成對(duì)稱(chēng)的柵極結(jié)構(gòu)410’。凹槽300，底部距離鰭形結(jié)構(gòu)110’底部為:200A至2000A，在本實(shí)施例中為大于500A。在又一實(shí)施例中，在形成凹槽300’后不去除硬掩膜層120’，而在硬掩膜層120’的表面直接形成柵極層400’，最終形成的柵極結(jié)構(gòu)410’與鰭形結(jié)構(gòu)110’上表面之間仍保留有硬掩膜層120’。通過(guò)此方案可降低形成柵極結(jié)構(gòu)410’的工藝難度，通過(guò)凹槽和介質(zhì)層表面對(duì)刻蝕進(jìn)行輔助，降低柵極層刻蝕的難度，大大降低了工藝難度，在現(xiàn)有設(shè)備上就可以實(shí)現(xiàn)，并且可以和平面工藝兼容。
[0020]第五實(shí)施例，形成至少三個(gè)相鄰的鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層；其中，中間鰭形結(jié)構(gòu)定義為溝道區(qū)域，周邊鰭形結(jié)構(gòu)為輔助鰭形結(jié)構(gòu)，中間鰭形結(jié)構(gòu)的側(cè)面坡度為:大于等于82度。刻蝕所述中間鰭形結(jié)構(gòu)與輔助鰭形結(jié)構(gòu)之間的部分介質(zhì)層，形成凹槽;填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。其他的步驟及實(shí)現(xiàn)方法與第四實(shí)施例相同。
[0021]第六實(shí)施例，形成至少三個(gè)相鄰的鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層；其中，中間鰭形結(jié)構(gòu)定義為溝道區(qū)域，周邊鰭形結(jié)構(gòu)為輔助鰭形結(jié)構(gòu)，中間鰭形結(jié)構(gòu)的側(cè)面坡度為:大于等于82度。所述周邊鰭形結(jié)構(gòu)基于中間鰭形結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng);刻蝕所述中間鰭形結(jié)構(gòu)與輔助鰭形結(jié)構(gòu)之間的部分介質(zhì)層，形成形狀結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的凹槽;填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面并對(duì)稱(chēng)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。其他步驟及實(shí)現(xiàn)方法與第四實(shí)施例相同。
[0022]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述方法包括: 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底形成至少一個(gè)鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層； 刻蝕鰭形結(jié)構(gòu)兩側(cè)的部分介質(zhì)層，形成位于鰭形結(jié)構(gòu)兩側(cè)的凹槽； 填充柵極層； 刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型； 所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)沿溝道方向的上部長(zhǎng)度由柵極刻蝕定義;所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)沿溝道方向的下部長(zhǎng)度由凹槽定義。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述柵極結(jié)構(gòu)的底部寬度大于頂部寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述凹槽底部距離鰭形結(jié)構(gòu)底部為:200埃至2000埃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，刻蝕柵極層的步驟中，位于凹槽周?chē)鷧^(qū)域?qū)?yīng)的部分柵極層被刻蝕至暴露出介質(zhì)層，所述介質(zhì)層起到降低柵極層刻蝕難度的作用。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述方法還包括:于鰭形結(jié)構(gòu)上表面形成氮化物層或氮氧化物層，所述氮化物層或氮氧化物層于刻蝕形成凹槽的步驟中起到硬掩膜的作用。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)中，柵極結(jié)構(gòu)與鰭形結(jié)構(gòu)上表面之間保留有氮化物層或氮氧化物層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述方法還包括:形成至少三個(gè)相鄰的鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層;其中，中間鰭形結(jié)構(gòu)定義為溝道區(qū)域，周邊鰭形結(jié)構(gòu)為輔助鰭形結(jié)構(gòu)，中間鰭形結(jié)構(gòu)的側(cè)面坡度為:大于等于82度。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于， 刻蝕所述中間鰭形結(jié)構(gòu)與輔助鰭形結(jié)構(gòu)之間的部分介質(zhì)層，形成凹槽； 填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，其特征在于，所述周邊鰭形結(jié)構(gòu)基于中間鰭形結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)； 刻蝕所述中間鰭形結(jié)構(gòu)與輔助鰭形結(jié)構(gòu)之間的部分介質(zhì)層，形成形狀結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的凹槽； 填充柵極層，刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面并對(duì)稱(chēng)的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的制作方法，方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底形成至少一個(gè)鰭形結(jié)構(gòu)及位于所述鰭形結(jié)構(gòu)周?chē)慕橘|(zhì)層；刻蝕鰭形結(jié)構(gòu)兩側(cè)的部分介質(zhì)層，形成位于鰭形結(jié)構(gòu)兩側(cè)的凹槽；填充柵極層；刻蝕柵極層，形成覆蓋凹槽底部和凹槽之間鰭形結(jié)構(gòu)表面的柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)為倒U型；所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)沿溝道方向的上部長(zhǎng)度由柵極刻蝕定義；所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極結(jié)構(gòu)沿溝道方向的下部長(zhǎng)度由凹槽定義。
【IPC分類(lèi)】H01L29/423, H01L29/66
【公開(kāi)號(hào)】CN105448968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510662851
【發(fā)明人】李 杰, 趙立新, 王永剛
【申請(qǐng)人】格科微電子（上海）有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年10月15日