一种鳍形场效晶体管结构及其制作方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN104517839A

(43)申请公布日2015.04.15

(21)申请号CN201310450978.3

(22)申请日2013.09.27

(71)申请人中芯国际集成电路制造(上海)有限公司

地址201203上海市浦东新区张江路18号

(72)发明人赵猛

(74)专利代理机构上海光华专利事务所

代理人李仪萍

(51)Int.CI

H01L21/336

H01L29/78

H01L29/06

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种鳍形场效晶体管结构及其制作

方法

(57)摘要

本发明提供一种鳍形场效晶体管结

构及其制作方法，所述制作方法包括：1）

于半导体衬底表面形成具有间隔排列的刻

蚀窗口的掩膜层；2）藉由所述刻蚀窗口于

所述半导体衬底中刻蚀出至少一个顶部截

面为矩形、底部截面为梯形的鳍形半导体

结构；3）去除所述掩膜层，并于所述鳍形

半导体结构表面形成介质层；4）于所述鳍

形半导体结构表面沉积高应力SiN层，使

所述鳍形半导体结构产生应力；5）去除所

述高应力SiN层。本发明通过两次刻蚀于

硅衬底中刻蚀出顶部为矩形、底部为梯形

的鳍形半导体结构，并通过高应力的SiN

层使所述鳍形半导体结构具有应力，可以

有效提高鳍形场效晶体管的性能。本发明

方法简单，与现有的CMOS工艺兼容，容

易实现产业化。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于,至少包括以下步骤:

1)提供半导体衬底,于所述半导体衬底表面形成具有间隔排列的刻蚀窗口的掩膜层;

2)藉由所述刻蚀窗口于所述半导体衬底中刻蚀出至少一个顶部截面为矩形、底部截

面为梯形的鳍形半导体结构;

3)去除所述掩膜层,并于所述鳍形半导体结构表面形成介质层;

4)于所述鳍形半导体结构表面沉积高应力SiN层,使所述鳍形半导体结构产生应力;

5)去除所述高应力SiN层。

2.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:所述半导体

衬底为硅衬底或绝缘体上硅衬底。

3.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:步骤2)包括

以下步骤:

2-1)藉由所述刻蚀窗口采用干法刻蚀法于所述半导体衬底中刻蚀出矩形沟槽;

2-2)采用湿法腐蚀对所述矩形沟槽底部的半导体衬底进行腐蚀,形成倒梯形沟槽,藉

由所述矩形沟槽及倒梯形沟槽将所述半导体衬底隔出至少一个顶部截面为矩形、底

部截面为梯形的鳍形半导体结构。

4.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:步骤3)去除

所述掩膜层后还包括对所述鳍形半导体结构注入C或N的步骤,注入能量为

0.3KeV~1.5keV,注入剂量为1e19/cm

3

~1e21/cm

3

。

5.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:步骤3)所述

的介质层的材料为二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:步骤4)所述

的高应力SiN层的厚度为20nm~50nm,应力为0.7GP~2GP。

7.根据权利要求1所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:步骤5)以后

还包括步骤:

6-1)去除所述鳍形半导体结构表面的介质层;

6-2)于所述鳍形半导体结构表面形成二氧化硅层。

8.根据权利要求7所述的鳍形场效晶体管结构的制作方法,其特征在于:还包括步骤

6-3)于所述二氧化硅层表面形成栅电极材料层。

9.一种鳍形场效晶体管结构,其特征在于,所述鳍形场效晶体管结构包括至少一个鳍

形半导体结构,所述鳍形半导体结构至少具有截面为矩形的顶部以及截面为梯形的