CN103187445A - 鳍式场效应管及其形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种鳍式场效应管,包括:基底;位于所述基底上鳍部,所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。相应的,本发明的实施例还提供了一种鳍式场效应管的形成方法,其形成工艺简单。本发明实施例在去除鳍部侧墙的时候能够减轻对栅极侧墙的宽度和表面的均匀性的影响,而且,在形成鳍部后通过氧化鳍部形成的栅介质层的厚度均匀,有利于后续在其上形成栅电极。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,特别涉及一种鳍式场效应管及其形成方法。
背景技术
随着半导体工艺技术的不断发展,工艺节点逐渐减小,后栅(gate-last)工艺得到了广泛应用,以获得理想的阈值电压,改善器件性能。但是当器件的特征尺寸(CD,Critical Dimension)进一步下降时,即使采用后栅工艺制作的场效应管也已经无法满足对器件性能的需求,多栅器件获得到了广泛的关注。
鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种常见的多栅器件,图1示出了现有技术的一种鳍式场效应晶体管的鳍部和栅极结构的立体结构示意图。如图1所示,包括:半导体衬底10,所述半导体衬底10上形成有凸出的鳍部14;介质层11,覆盖所述半导体衬底10的表面以及鳍部14的侧壁的一部分;栅极结构12,横跨所述鳍部14上并覆盖所述鳍部14的顶部和侧壁,栅极结构12包括栅介质层(图中未示出)和位于栅介质层上的栅电极(图中未示出)。与栅极结构12相接触的鳍部14的顶部以及两侧的侧壁构成沟道区,因此,Fin FET具有多个栅,这有利于增大驱动电流,改善器件性能。
在形成上述鳍部和栅极结构以后,需要在源/漏区上方进行硅的外延生长并形成侧墙以包围所述栅极结构。现有工艺在形成栅极侧墙的时候,容易在鳍部两侧同时形成寄生的鳍部侧墙。而为了减少寄生串联电阻,增大驱动电流,需要在形成源/漏区之前去除所述鳍部两侧的侧墙,同时要保证栅极侧墙的完整性。
J.Kedzierski等人在IEEE Transaction on Electron Devices,50-4,952(2003)上发表了一篇名为:Extension and source/drain design for high performanceFinFET devices的文章,揭示了一种去除鳍部两侧侧墙保留栅极侧墙的方法,其利用鳍部侧墙和栅极侧墙之间的高度差,采用过刻蚀的方法去除鳍部两侧的侧墙。具体如图2a-图2b所示,图2a-图2b给出了J.Kedzierski等人揭示的去除鳍部侧墙方法的立体结构示意图。如图2a所示,所述FinFET包括形成在衬底(未示出)上的鳍部12、横跨在鳍部12上的栅极结构10、形成在栅极10上的硬掩膜11、形成在栅极结构两侧的栅极侧墙13,以及形成在鳍部两侧的鳍部侧墙14。接着,以硬掩膜11为掩膜进行过刻蚀以去除所述鳍部侧墙14如图2b所示的结构,在去除鳍部侧墙后,部分硬掩膜被刻蚀去除,剩余部分硬掩膜11’,并且部分栅极侧墙被刻蚀去除,剩余部分栅极侧墙13’。上述方法在实际操作中过刻蚀比较难控制,过刻蚀容易影响栅极侧墙的宽度以及均匀性,进而影响后续形成的FinFET器件的性能。
发明内容
本发明的实施例解决的问题是提供一种鳍式场效应管及形成方法,在去除鳍部侧墙的时候能够减轻对栅极侧墙的宽度和表面均匀性的影响。
为解决上述问题,本发明的实施例提供了一种鳍式场效应管,包括:基底;和位于基底上的鳍部,所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。
可选的,所述倾斜侧壁的斜率是变化的。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面至少包括一个梯形。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形和一个矩形的组合,且所述梯形位于矩形的上部。
可选的,所述矩形的高度为所述鳍部高度的0~0.5倍。
可选的,所述鳍部的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。
本发明的实施例还提供了一种鳍式场效应管的形成方法,包括:提供基底;在所述基底上形成鳍部,所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。
可选的,所述倾斜侧壁的斜率是变化的。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面至少包括一个梯形。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形。
可选的,所述鳍部的形成工艺为干法刻蚀,所述干法刻蚀气体包括Cl2、HBr和O2,形成所述鳍部的刻蚀工艺参数包括:压力为10~100mTorr,HBr的流量为200sccm,O2的流量为由8~12sccm逐渐减少至0,Cl2的流量为由280~300sccm逐渐减少至Cl2的流量小于HBr流量的10%。
可选的,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形和一个矩形的组合,且所述梯形位于矩形的上部,所述矩形高度为所述鳍部高度的0~0.5倍。
可选的,所述干法刻蚀气体包括Cl2、HBr和O2,且所述干法刻蚀包括形成梯形的第一刻蚀和形成矩形的第二刻蚀。
可选的,所述第一刻蚀的工艺参数包括:刻蚀压力为0.10~100mTorr;HBr的流量为200sccm;Cl2的流量为300sccm,O2的流量小于或者等于10sccm。
可选的,所述第二刻蚀的工艺参数包括:刻蚀压力为0.10~100mTorr;HBr的流量为200sccm;O2的流量为10sccm;Cl2的流量逐渐减少至Cl2的流量小于HBr流量的10%。
可选的,所述鳍部的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。
与现有技术相比,本发明的实施例具有以下优点:
本发明实施例形成的鳍部至少有一个上小下大的凸台结构,即所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角,刻蚀鳍部侧墙时需要被刻蚀去除的量会减少,有利于减少对基底的损伤和对栅极侧墙的厚度和表面均匀性的影响;而且,由于被刻蚀去除的鳍部侧墙的量减少,形成在栅极结构上的硬掩膜层的厚度不需要太厚,从而有利于后续掺杂形成源/漏区,且降低工艺成本。
进一步地,所述鳍部的沿垂直于鳍部的延伸方向(即平行于栅极结构的延伸方向)的截面是一个梯形或者梯形与矩形的组合,且所述梯形的顶角为大于90°的钝角,这样,刻蚀鳍部侧墙时需要被刻蚀去除的量会减少,有利于减少对基底的损伤和对栅极侧墙的厚度和表面均匀性的影响;而且,由于被刻蚀去除的鳍部侧墙的量减少,形成在栅极结构上的硬掩膜层的厚度不需要太厚,从而有利于后续掺杂形成源/漏区,且降低工艺成本;再者,形成鳍部以后通过氧化鳍部形成的栅介质层厚度均匀,有利于后续在其上形成栅电极。
附图说明
图1是现有技术的鳍式场效应管的中间结构的立体结构示意图;
图2a~图2b是现有技术去除鳍部侧墙方法的中间立体结构示意图;
图3是现有技术的鳍式场效应管的剖面结构示意图;
图4为本发明一个实施例的鳍式场效应管的形成方法的流程示意图;
图5~图8是本发明一个实施例的鳍式场效应管的形成过程的中间剖面结构示意图。
具体实施方式
图3为一种鳍式场效应管的剖面结构示意图,包括:基底100;位于所述基底100表面的鳍部101,所述鳍部101的侧壁基本上垂直于所述基底100表面;位于所述基底100表面、且横跨所述鳍部101的顶部和侧壁的栅极结构103。
经过研究,本发明实施例的发明人发现,一方面,由于所述鳍部101呈较为规则的矩形结构,它的顶角104几乎呈直角,后续通过氧化鳍部形成栅介质层的时候,位于顶角104周围的栅介质层相对较薄。也就是说,通过氧化鳍部形成的栅介质层的厚度不均匀,不利于后续在其上形成栅电极。另外,锐利的顶角还可能导致其它的缺陷,比如,在后续通过外延生长形成源/漏区的过程中,形成的源/漏区外形不平整,影响最终形成的鳍式场效应管的器件性能。
另一方面,所述鳍部101的侧壁与基底100的表面垂直,后续进行刻蚀去除鳍部侧墙的时候,位于拐角105处的侧墙需要经过深度的过刻蚀才能完全去除。一方面,该过刻蚀要求在栅极上表面形成的硬掩膜层具有足够的厚度,否则过刻蚀可能损伤栅极结构;另一方面,过刻蚀可能会损伤栅极侧墙的厚度和表面均匀性,进而影响器件的性能。然而,后续掺杂离子形成源/漏极时,过厚的硬掩膜层可能导致靠近拐角105处的鳍部较难以掺杂离子,影响了源/漏极的掺杂均匀性,进而影响了鳍式场效应管的器件性能。
本发明实施例形成的鳍部至少有一个上小下大的凸台结构,即所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角,刻蚀鳍部侧墙时需要被刻蚀去除的量会减少,有利于减少对基底的损伤和对栅极侧墙的厚度和表面均匀性的影响;而且,由于被刻蚀去除的鳍部侧墙的量减少,形成在栅极结构上的硬掩膜层的厚度不需要太厚,从而有利于后续掺杂形成源/漏区,且降低工艺成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次,本发明利用示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是实例,其在此不应限制本发明保护的范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
请参考图4,图4为本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法的流程示意图。本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法,包括:
步骤S201,提供基底;形成位于所述基底表面的半导体层;形成位于所述半导体层表面的掩膜层,所述掩膜层具有开口;
步骤S203,以所述掩膜层为掩膜,在所述基底上形成鳍部,所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与位于所述鳍部两侧的基底的夹角为钝角。
为了更清楚说明上述技术方案,下面结合中间结构的剖面结构示意图详细说明。首先,参考图5,提供基底300,形成位于所述基底300表面的半导体层301;形成位于所述半导体层301表面的掩膜层303,所述掩膜层303具有开口305。
所述基底300与所述半导体层301可以为一体结构,比如可以采用体硅或者绝缘体上硅(SOI)形成。若采用体硅,所述半导体层301采用部分体硅顶部材料或者外延在所述体硅表面的外延层形成,所述基底采用另外一部分体硅材料形成;若采用绝缘体上硅,所述半导体层301采用绝缘体上硅的顶层硅形成,所述基底采用绝缘体上硅的中间绝缘层(BOX)和底层硅形成。
需要说明的是,本发明实施例的基底300与半导体层采用绝缘体上硅。
所述半导体层的材料为Si、SiC或SiGe中的一种。在本发明的实施例中,所述半导体层的材料为Si。
所述掩膜层303用于后续刻蚀所述半导体层形成鳍部时作为掩膜。所述掩膜层303的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等中的一种。在本发明的实施例中,选择氮化硅作为掩膜层303的材料。
所述开口305定义出相邻两个鳍部之间的距离。所述开口305的形成工艺为刻蚀工艺。由于刻蚀工艺已为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。
之后,以所述掩膜层303为掩膜,刻蚀所述半导体层301。在本发明的一个实施例中,通过控制刻蚀气体中氧气的含量刻蚀所述半导体层301,形成至少包括一个具有上小下大的凸台结构的鳍部,即形成至少部分侧壁为倾斜侧壁的鳍部,所述倾斜侧壁与位于所述鳍部两侧的基底表面之间夹角为钝角,所述基底表面是指位于所述鳍部两侧之外的基底表面。
作为一个实施例,所形成的鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面至少包括一个梯形。所述鳍部的延伸方向是指鳍部的伸长方向,如图1中y轴方向,那么,垂直于所述鳍部的延伸方向即鳍式场效应晶体管的栅极结构的延伸方向,如图1中x轴方向。
进一步地,所形成的鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形,下面给出具体形成所述鳍部的方法。形成所述鳍部采用刻蚀所述半导体层形成,所述刻蚀半导体衬底采用的工艺为干法刻蚀,所述干法刻蚀的主刻蚀气体包括Cl2和HBr,Cl2和硅反应生成挥发性的SiCl4,HBr和硅反应生成挥发性的SiBr4。除了主刻蚀气体Cl2和HBr,通常还会加入小流量的O2,一方面是为了在侧壁生成氧化硅从而增加对侧壁的保护,另一方面也提高了对基底氧化层300的选择比。
参考图6,通过控制刻蚀工艺中O2的流量形成如图所示的鳍部,所述鳍部沿平行于栅极结构的延伸方向且垂直于基底的截面呈梯形。
具体的,对所述半导体层301进行干法刻蚀的气体包括Cl2、HBr和O2,工艺参数包括:在刻蚀压力为10~100mTorr的环境下,通入流量为280~300sccm的Cl2,流量为190~210sccm的HBr,及流量为8~12sccm的O2。在刻蚀所述半导体层301的过程中,为了避免刻蚀工艺损害衬底,刻蚀过程中Cl2的流量逐渐减小,例如减小至0sccm。当刻蚀完所述半导体层30后,即可形成截面为梯形的鳍部307。
需要说明的是,在一个变化的实例中,O2还可以被替换为CH2F2,且CH2F2的流量小于或者等于12sccm。
需要说明的是,在上述形成具有梯形截面的鳍部时候,所述O2的流量维持不变,形成的是梯形截面,所述梯形截面不一定是完全规则的梯形,其倾斜边的斜率可能有稍微的波动,那主要是由于工艺误差所致。在另一个变化的实例中,O2或者CH2F2气体的流量可以是变化的,以便形成具有变化的斜率的倾斜边的截面,即形成的截面的侧壁与底面或平行于底面的平面的夹角是变化的,采用何种工艺,可以根据实际需要进行选择。当然,为了后续形成栅结构的侧墙工艺中沉积在鳍部侧面的鳍部侧墙容易被去除,优选形成比较平滑的侧面。
上述实施例中形成的鳍部307沿平行于栅极结构的延伸方向且垂直于基底的截面呈梯形。所述梯形包括:斜边中的任一边与底面呈直角或者非直角的情况。
本发明的实施例中的形成鳍部的方法简单,控制形成鳍部307时的氧气的流量即可,可操作性强,且本实施例中形成的鳍部有助于后续形成栅极结构和源/漏极。
请继续参考图6,采用上述实施例所述的形成方法,形成的鳍式场效应管,包括:
基底300;
位于所述基底300表面的鳍部307,所述鳍部307的沿垂直于鳍部伸长方向的截面呈梯形。
其中,所述基底300的材料为氧化硅;所述鳍部307的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。
进一步地,所形成的鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个一个梯形和一个矩形的组合,下面给出具体形成所述鳍部的方法。
请参考图7,通过控制刻蚀工艺中氧气的流量形成如图所示的鳍部,所述鳍部沿平行于栅极结构的延伸方向且垂直于基底的截面包括梯形和矩形的组合,且所述梯形位于矩形的上部,所述矩形高度为所述鳍部高度的0~0.5倍。在优选的实施例中,所述矩形高度为所述鳍部高度的0~0.1倍。在本实施例中,以矩形高度为鳍部高度的0.1倍为例进行说明。
具体的,对所述半导体层301进行干法刻蚀的气体包括Cl2、HBr和O2,且所述干法刻蚀包括形成梯形的第一刻蚀和形成矩形的第二刻蚀。在形成梯形的第一刻蚀中,具体的工艺参数包括:在刻蚀压力为10~100mTorr的环境下,通入流量为280~300sccm的Cl2,流量为190~210sccm的HBr,及流量为8~12sccm的O2对半导体层301进行刻蚀。需要说明的是,在蚀刻工艺中,如果保持恒定的刻蚀气体流量以及刻蚀气体之间的流量比例,刻蚀后形成的鳍部的侧壁与底面可以呈某一特定角度。还可以通过调节刻蚀气体流量以及刻蚀气体之间的流量比例来调节特定角度,并且,O2流量较少的情况下有利于形成斜角。在本实施例中,第一刻蚀后需要形成梯形,所以第一刻蚀中O2的流量要相对较少,本实施例中设定为10sccm。当刻蚀进行到半导体层约90%被刻蚀后,第一刻蚀完成。
需要说明的是,在一个变化的实施例中,O2还可以被替换为CH2F2气体,且CH2F2气体的流量小于或者等于12sccm。
如前所述,需要说明的是,在另一个变化的实施例中,O2或者CH2F2气体的流量可以是变化的,则形成的截面的侧壁的斜率是变化的。
接着进行第二刻蚀,继续对半导体层刻蚀形成截面呈矩形结构的部分鳍部。具体的,第二刻蚀的工艺参数包括:在刻蚀压力为10~100mTorr的环境下,继续通入HBr,Cl2和O2刻蚀所述导体层,所述HBr和Cl2的流量保持不变,增大O2的流量。例如,通入流量为280~300sccm的Cl2,流量为190~210sccm的HBr,以及流量为20~50sccm的O2。由上所述可知,O2流量较少的情况下有利于形成斜角,O2流量较大的情况下有利于形成直角。在本实施例中,第二刻蚀后需要形成矩形,所以第二刻蚀中要增加O2的流量,本实施例中设定为20sccm。
由于在所述包括梯形和矩形组合的鳍部中,所述矩形的高度为鳍部高度的0~0.5倍,也就是说,进行第二刻蚀时半导体层301剩余的厚度较小,为了防止刻蚀速率过快严重损害基底400,因此,在本发明的其他事实例中,第二刻蚀中Cl2的流量可以小于第一刻蚀中Cl2的流量,直至Cl2与HBr比例小于0.1,甚至为0。在本实施例中,HBr的流量选择为200sccm,则第二刻蚀中Cl2的流量可选择为20sccm。
上述实施例中形成的鳍部的截面包括梯形和矩形的组合。所述梯形包括:斜边中的任一边为直线或曲线的情况,只要满足梯形沿平行于基底的横截面面积随着所述横截面到基底的距离的增加而减小即可。
本实施例中的形成鳍部的方法简单,控制刻蚀工艺中的氧气的流量即可,操作性强,且本实施例中形成的鳍部有助于后续形成栅极结构和源/漏极。
请继续参考图7,采用上述实施例所述的形成方法,形成的鳍式场效应管,包括:
基底400;
位于所述基底400表面的鳍部,所述鳍部包括位于基底表面的矩形4071和位于所述矩形4071表面的梯形4072。
其中,所述基底400的材料为氧化硅;所述鳍部的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。所述矩形4071和所述梯形4072构成鳍部。
在形成所述鳍部之后,还包括:去除所述掩膜层。所述去除所述掩膜层的工艺为刻蚀工艺或化学机械抛光工艺。由于所述去除掩膜层的工艺已为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。
需要说明的是,本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法,还包括:形成位于所述基底表面、且横跨所述鳍部的栅极结构;形成栅极侧墙;形成位于所述栅极结构两侧的源/漏极。在本发明的实施例中,由于不同的实施例的后续形成步骤相同,在此以图7中所述实施例为例进行说明。
请参考图8,形成位于所述基底400表面、且横跨鳍部的栅极结构409。所述栅极结构409包括栅介质层(未图示)和位于所述栅介质层表面的栅电极层(未图示)。
其中,所述栅介质层的材料为绝缘材料,例如SiO2、TiN、HfO2、HfSixO2或者高K材料;所述栅电极层的材料为多晶硅或金属。在本发明的实施例中,所述栅介质层为高K介质,所述栅电极层的材料为金属材料。
本发明的一个实施例中,所述栅极结构409的形成步骤包括:形成位于所述基底400表面、且横跨所述鳍部的伪栅极结构;去除所述伪栅极结构形成位于所述基底400表面、且横跨所述鳍部的栅介质层和位于所述栅介质层表面的栅电极层。
需要说明的是,在本发明的实施例中,所述横跨鳍部指的是覆盖所述鳍部的侧壁和顶部。
由于本发明实施例形成的鳍部至少有一个上小下大的凸台结构,即所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。相应的,所述鳍部与基底表面平行的上表面与所述倾斜侧壁的夹角为钝角,通过氧化鳍部形成的栅介质层的厚度均匀,有利于后续在其上形成栅电极。
另外,后续通过沉积、刻蚀等工艺形成栅极侧墙的时候,同时会有寄生的鳍部侧墙在鳍部两侧形成,而在进行源/漏区的注入工艺之前,鳍部侧墙是需要被去除的。现有技术中鳍部侧壁与基底表面垂直,沉积在栅极结构上的硬掩膜层的厚度必须大于鳍部的厚度,才能保证在进行过刻蚀去除鳍部侧墙的时候不会损伤栅极结构。在本发明的实施例中,由于鳍部至少有一个上小下大的凸台结构,即所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角,刻蚀鳍部侧墙时需要被刻蚀去除的量会减少,有利于减少对基底的损伤和对栅极侧墙的厚度和表面均匀性的影响;而且,由于被刻蚀去除的鳍部侧墙的量减少,形成在栅极结构上的硬掩膜层的厚度不需要太厚,从而有利于后续掺杂形成源/漏区,且降低工艺成本。在本发明的一个实施例中,所述栅极侧墙和鳍部侧墙的材料均为SiO2、Si3N4或者SiON。
需要说明的是,本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法,还包括:形成位于所述栅极结构两侧的源/漏极(未图示)。
所述源/漏极的形成工艺为掺杂工艺。本发明的一个实施例中,所述源/漏极的形成步骤包括:在形成所述伪栅极结构之后,以所述伪栅极结构为掩膜,向所述伪栅极结构两侧的鳍部内掺杂离子,形成源/漏极。在形成所述源/漏极后,再去除所述伪栅结构,形成横跨所述鳍部的栅极结构。
由于本发明实施例形成的鳍部至少有一个上小下大的凸台结构,沉积在栅极结构上的硬掩膜层的高度大大降低,因而掺杂离子时离子也更加容易掺杂,进一步提高了鳍式场效应管的性能。
本发明实施例的鳍式场效应管的形成方法中,发明人采用刻蚀工艺,通过控制刻蚀气体中氧气的流量形成包括上小下大的凸台结构的鳍部,本发明实施例的形成方法简单,可操作性强。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (22)
1.一种鳍式场效应管,包括:
基底;
鳍部,位于基底上;
其特征在于,
所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。
2.如权利要求1所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述倾斜侧壁的斜率是变化的。
3.如权利要求1所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面至少包括一个梯形。
4.如权利要求1所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形。
5.如权利要求1所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形和一个矩形的组合,且所述梯形位于矩形的上部。
6.如权利要求5所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述矩形的高度为所述鳍部高度的0~0.5倍。
7.如权利要求1~6中任一项所述的鳍式场效应管,其特征在于,所述鳍部的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。
8.一种鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底上形成鳍部,所述鳍部至少包括部分的倾斜侧壁,所述倾斜侧壁与所述鳍部两侧的基底之间的夹角为钝角。
9.如权利要求8所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述倾斜侧壁的斜率是变化的。
10.如权利要求8所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面至少包括一个梯形。
11.如权利要求10所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形。
12.如权利要求9所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的形成工艺为干法刻蚀,所述干法刻蚀气体包括Cl2、HBr和O2,形成所述鳍部的刻蚀工艺参数包括:压力为10~100mTorr,HBr的流量为200sccm,O2的流量为由8~12sccm逐渐减少至0,Cl2的流量为由280~300sccm逐渐减少至Cl2的流量小于HBr流量的10%。
13.如权利要求12所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述O2可用CH2F2替代。
14.如权利要求11所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的形成工艺为干法刻蚀,所述干法刻蚀气体包括Cl2、HBr和O2,形成所述鳍部的刻蚀工艺参数包括:压力为10~100mTorr,HBr的流量为200sccm,O2的流量为8~12sccm,Cl2的流量为由280~300sccm逐渐减少至Cl2的流量小于HBr流量的10%。
15.如权利要求14所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述O2可用CH2F2替代。
16.如权利要求8所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的沿垂直于所述鳍部的延伸方向的截面是一个梯形和一个矩形的组合,且所述梯形位于矩形的上部。
17.如权利要求16中所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述矩形高度为所述鳍部高度的0~0.5倍。
18.如权利要求16所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述干法刻蚀气体包括Cl2、HBr和O2,且所述干法刻蚀包括形成梯形的第一刻蚀和形成矩形的第二刻蚀。
19.如权利要求18所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述O2可用CH2F2替代。
20.如权利要求18所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述第一刻蚀的工艺参数包括:刻蚀压力为0.10~100mTorr;HBr的流量为200sccm;Cl2的流量为300sccm,O2的流量小于或者等于10sccm。
21.如权利要求18所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述第二刻蚀的工艺参数包括:刻蚀压力为0.10~100mTorr;HBr的流量为200sccm;O2的流量为10sccm;Cl2的流量逐渐减少至Cl2的流量小于HBr流量的10%。
22.如权利要求8~21项中任一项所述的鳍式场效应管的形成方法,其特征在于,所述鳍部的材料为Si、SiGe或SiC中的一种。
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