鳍式场效应晶体管及其形成方法技术

一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，其中所述鳍式场效应晶体管包括：基底；位于所述基底上的氧化鳍部；位于所述氧化鳍部上的第二鳍部，所述第二鳍部的宽度大于所述氧化鳍部的宽度；位于所述第二鳍部暴露的表面的栅氧层；横跨所述氧化鳍部和第二鳍部的栅极。本发明专利技术提供的鳍式场效应晶体管的栅极与第二鳍部的相对面积大、功耗小和栅氧层的厚度均一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，特别涉及到一种。
技术介绍
随着半导体技术的发展，半导体器件的关键尺寸在不断地缩小。当器件的关键尺寸持续减小时，常规的MOS场效应晶体管会因为关键尺寸太小而导致短沟道效应等缺点。鳍式场效应晶体管(FinFET)由于具有较大的沟道区；且栅极与鳍部的上表面和两侧壁相对，增大了栅极与鳍部的相对面积，栅极能很好的控制鳍部内形成的沟道区，可以有效克服短沟道效应而得到了广泛的应用。 现有技术中，鳍式场效应晶体管的形成方法包括: 参考图1，提供基底10。 参考图2,在所述基底10上形成轄部11。 形成所述鳍部11的方法为:在所述基底10上形成图形化的掩膜层，所述图形化的掩膜层定义鳍部的位置；然后以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀部分厚度的所述基底10，形成鳍部11，并去除所述图形化的掩膜层。 形成鳍部11后，使用淀积法，在所述鳍部11和基底10上形成栅介质层(未示出)。 参考图3，在所述栅介质层上形成栅极20，所述栅极20横跨所述鳍部11。 形成栅极20后，还包括形成源极和漏极(未示出)。 当鳍式场效应晶体管的关键尺寸持续减小时，由上述方法形成的鳍式场效应晶体管有以下缺点: 第一，栅极20与鳍部11的相对面积仍然较小，栅极20不能很好的控制鳍部11内形成的沟道区。 第二，功耗大。鳍部11内形成的沟道区增大，可以提高鳍式场效应晶体管的驱动电流，但当驱动电流增加到一定值后，反而会增加所述鳍式场效应晶体管的功耗；源极和漏极之间的电流会通过基底10而相互导通，进一步增加所述鳍式场效应晶体管的功耗。 第三，随着鳍部11宽度的减小，使用淀积法在鳍部11上表面和侧壁形成的栅介质层的厚度不均一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是现有技术中，鳍式场效应晶体管的栅极与鳍部的相对面积较小、功耗大和栅介质层的厚度不均一。 为解决上述问题，本专利技术提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，包括:提供基底；在所述基底上由下至上依次形成第一鳍部和第二鳍部，第一鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度；氧化所述第一鳍部形成氧化鳍部；氧化所述第二鳍部暴露的表面，在所述第二鳍部暴露的表面形成栅氧层；形成氧化鳍部和栅氧层后，形成横跨所述氧化鳍部和第二鳍部的栅极。 可选的，形成第一鳍部和第二鳍部的方法包括:在所述基底上形成第一鳍部材料层，在第一鳍部材料层上形成第二鳍部材料层；在所述第二鳍部材料层上表面形成图形化的掩膜层；以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述第二鳍部材料层和第一鳍部材料层，形成宽度相同的第二鳍部和第一鳍部；横向刻蚀部分所述第一鳍部，使第一鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度。 可选的，所述第一鳍部的材料为硅，所述第二鳍部的材料为硅锗，横向刻蚀部分所述第一鳍部的方法为:使用CF4、O2和N2的等离子体对所述第一鳍部进行等离子体刻蚀；或者，使用HNO3和HF的水溶液对所述第一鳍部进行湿法刻蚀。 可选的，所述第一鳍部的材料为硅锗，所述第二鳍部的材料为硅，横向刻蚀部分所述第一鳍部的方法为:使用CF4的等离子体对所述第一鳍部进行等离子体刻蚀；或者，使用HCl的水溶液对所述第一鳍部进行湿法刻蚀。 可选的，形成第一鳍部材料层的方法包括:使用淀积法或外延生长法，在所述基底上形成第一鳍部材料层。 可选的，形成第二鳍部材料层的方法包括:使用淀积法或外延生长法，在所述第一鳍部材料层上形成第二鳍部材料层。 可选的，还包括:在形成第一鳍部材料层期间，使用原位掺杂对所述第一鳍部材料层进行第一类型掺杂；或者，形成第一鳍部材料层后，形成第二鳍部材料层前，对所述第一鳍部材料层进行第一类型掺杂。 可选的，还包括:在形成第二鳍部材料层期间，使用原位掺杂，对第二鳍部材料层进行第二类型掺杂，第二类型与第一类型相同，且第二类型掺杂的浓度小于第一类型掺杂的浓度；或者，形成第二鳍部材料层后，对第二鳍部材料层进行第二类型掺杂，第二类型与第一类型相同，且第二类型掺杂的浓度小于第一类型掺杂的浓度。 可选的，形成所述栅极前还包括:在所述第一鳍部侧壁形成侧墙，所述侧墙的高度小于或等于所述第一鳍部的高度。 本专利技术还提供一种鳍式场效应晶体管，包括:基底；位于所述基底上的氧化鳍部；位于所述氧化鳍部上的第二鳍部，所述第二鳍部的宽度大于所述氧化鳍部的宽度；位于所述第二鳍部暴露的表面的栅氧层；横跨所述氧化鳍部和第二鳍部的栅极。 可选的，所述氧化鳍部的材料为氧化硅、氧化锗或者氧化硅锗。 可选的，所述第二鳍部的材料为锗、硅锗或者硅。 可选的，氧化鳍部具有第一类型掺杂，第二鳍部具有第二类型掺杂，第二类型与第一类型相同，且第二类型掺杂的浓度小于第一类型掺杂的浓度。 可选的，还包括:位于所述氧化鳍部侧壁的侧墙，所述侧墙的高度小于或等于所述氧化鳍部的高度。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点: 鳍式场效应晶体管包括氧化鳍部和位于所述氧化鳍部上的第二鳍部，且所述氧化鳍部的宽度小于所述第二鳍部的宽度，该鳍式场效应晶体管至少具有以下优点: 第一，栅极与第二鳍部的相对面积得到提高。现有技术中，鳍部暴露的表面只有鳍部的上表面和两侧壁。本技术方案中，由于氧化鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度，所以所述第二鳍部暴露的表面不仅包括第二鳍部的上表面和两侧壁，还包括未被所述氧化鳍部覆盖的下表面，所述第二鳍部暴露的表面积增大。形成栅极后，由于栅极与未被所述氧化鳍部覆盖的第二鳍部的下表面也有相对面积，栅极与第二鳍部的相对面积增大，栅极能很好的控制第二鳍部内形成的沟道区。 第二，功耗小。鳍式场效应晶体管可以通过调节第二鳍部的高度，进而调节所述鳍式场效应晶体管的驱动电流，使所述驱动电流为一较佳值，既能够保持所述鳍式场效应晶体管的较佳工作状态，又不会使所述鳍式场效应晶体管的功耗增大；而且，所述氧化鳍部使所述第二鳍部与所述基底相互隔开，阻止了源极和漏极之间的电流通过所述基底导通，降低了所述鳍式场效应晶体管的功耗。 第三，本技术方案米用氧化所述第二鳍部暴露的表面,在所述第二鳍部暴露的表面形成栅氧层，栅氧层的厚度均一。 【附图说明】 图1至图3是现有技术中制备鳍式场效应晶体管方法的各制作阶段的立体结构示意图； 图4至图11是本专利技术第一实施例中制备鳍式场效应晶体管方法的各制作阶段的立体结构示意图； 图12是本专利技术第二实施例中制备鳍式场效应晶体管方法的各制作阶段的立体结构示意图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。 第一实施例 本实施例提供一种鳍式场效应晶体管的形成方法，该方法包括: 参考图4，提供基底110。 在具体实施例中，所述基底110的材料可以为硅、锗、硅锗、绝缘体上硅(siliconon insulator,简称SOI)等常规的半导体材料。 接着，在所述基底110上由下至上依次形成氧化鳍部和第二鳍部。 形成所述氧化鳍部和第二鳍部的方法包括: 参考图5，使用淀积法或外延生长法在所述基底110上形成第一鳍部材料层120。 在具体实施例中，所述第一鳍部材料层120的材料为硅。 在具体实施例中，在形成第一鳍部材料层120期间，使用原位掺杂对所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：提供基底；在所述基底上由下至上依次形成第一鳍部和第二鳍部，第一鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度；氧化所述第一鳍部形成氧化鳍部；氧化所述第二鳍部暴露的表面，在所述第二鳍部暴露的表面形成栅氧层；形成氧化鳍部和栅氧层后，形成横跨所述氧化鳍部和第二鳍部的栅极。

【技术特征摘要】
1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括: 提供基底； 在所述基底上由下至上依次形成第一鳍部和第二鳍部，第一鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度； 氧化所述第一鳍部形成氧化鳍部； 氧化所述第二鳍部暴露的表面，在所述第二鳍部暴露的表面形成栅氧层； 形成氧化鳍部和栅氧层后，形成横跨所述氧化鳍部和第二鳍部的栅极。2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成第 一鳍部和第二鳍部的方法包括: 在所述基底上形成第一鳍部材料层，在第一鳍部材料层上形成第二鳍部材料层； 在所述第二鳍部材料层上表面形成图形化的掩膜层； 以所述图形化的掩膜层为掩膜，刻蚀所述第二鳍部材料层和第一鳍部材料层，形成宽度相同的第二鳍部和第一鳍部； 横向刻蚀部分所述第一鳍部，使第一鳍部的宽度小于第二鳍部的宽度。3.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一鳍部的材料为硅，所述第二鳍部的材料为硅锗，横向刻蚀部分所述第一鳍部的方法为: 使用CF4、O2和N2的等离子体对所述第一鳍部进行等离子体刻蚀；或者， 使用HNO3和HF的水溶液对所述第一鳍部进行湿法刻蚀。4.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一鳍部的材料为硅锗，所述第二鳍部的材料为硅，横向刻蚀部分所述第一鳍部的方法为: 使用CF4的等离子体对所述第一鳍部进行等离子体刻蚀；或者， 使用HCl的水溶液对所述第一鳍部进行湿法刻蚀。5.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成第一鳍部材料层的方法包括: 使用淀积法或外延生长法，在所述基底上形成第一鳍部材料层。6.如权利要求2或5所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成第二鳍部材料层的方法包括: 使用淀积法或外延生长法，在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31