本發(fā)明涉及半導(dǎo)體形成領(lǐng)域,尤其是涉及一種半導(dǎo)體器件、鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法。
背景技術(shù):
隨著集成電路(簡(jiǎn)稱(chēng)IC)制造技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)集成電路的工藝節(jié)點(diǎn)逐漸減小,集成電路器件的尺寸不斷縮小,集成電路器件制備工藝不斷革新以提高集成電路器件的性能。
如MOS晶體管中,通過(guò)高K介質(zhì)層和金屬柵極之間形成具有不同功函數(shù)的金屬來(lái)獲得理想的閾值電壓,從而改善器件性能。但隨著特征尺寸的逐漸減小,傳統(tǒng)的平面式MOS晶體管已無(wú)法滿足對(duì)器件性能的需求,如平面式MOS晶體管對(duì)溝道電流的控制能力變?nèi)?,造成?yán)重的漏電流。為此,多柵器件作為常規(guī)器件的替代得到了廣泛的關(guān)注。
鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Fin FET)為所述多柵器件的一種。參考圖1所示,F(xiàn)in FET包括:半導(dǎo)體襯底1;位于半導(dǎo)體襯底1上的鰭3;位于半導(dǎo)體襯底1上的氧化硅層2;依次位于氧化硅層2表面且橫跨鰭3的柵介質(zhì)層(未示出)和柵極4;位于鰭3兩側(cè)的鰭間側(cè)墻6;位于柵極4兩側(cè)的柵極側(cè)墻5;位于柵極4及柵極側(cè)墻5兩側(cè)的鰭3內(nèi)的源/漏極31。
Fin FET的鰭3的頂部以及兩側(cè)的側(cè)壁與柵極相接觸的部分都成為溝道區(qū),即上述結(jié)構(gòu)使得一個(gè)Fin FET同時(shí)具有多個(gè)柵的功效,從而有利于增大驅(qū)動(dòng)電流,改善器件性能。
然而隨著集成電路技術(shù)不斷發(fā)展,器件的尺寸不斷減小,密度不斷增加,對(duì)于集成電路的性能也提出更高的要求。但現(xiàn)有的Fin FET性能無(wú)法滿足集成電路發(fā)展的需要,為此如何提升Fin FET的性能是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問(wèn)題是在提供一種半導(dǎo)體器件、鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法,降低鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏電現(xiàn)象,同時(shí)提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的形成方法,包括:
提供半導(dǎo)體襯底;
刻蝕半導(dǎo)體襯底形成凸起于所述半導(dǎo)體襯底表面的鰭部;
形成覆蓋所述鰭部側(cè)壁的掩模層;
以所述掩模層為掩模刻蝕半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽;
通過(guò)氧化工藝氧化所述絕緣層凹槽側(cè)壁,在所述鰭部下方形成氧化硅層;
通過(guò)氮摻雜工藝向所述氧化硅層內(nèi)摻雜氮,形成第一摻氮的氧化硅層;
在所述絕緣層凹槽內(nèi)填充摻氮的氧化硅,形成第二摻氮的氧化硅層,且所述第二摻氮的氧化硅層和所述第一摻氮的氧化硅層形成絕緣層。
可選地,刻蝕半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽的步驟包括:使所述絕緣層凹槽延伸至所述鰭部的下方。
可選地,刻蝕所述半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽的步驟包括:
以所述掩模為掩模,進(jìn)行干法刻蝕工藝,在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成第一凹槽;
以所述掩模為掩模,進(jìn)行濕法刻蝕工藝,使所述第一凹槽延伸至所述鰭部的下方,形成所述絕緣層凹槽。
可選地,所述干法刻蝕工藝包括:以含有CF4或NF3的氣體作為刻蝕氣體,刻蝕氣體的流量為10~2000sccm,氣壓為0.01~50mTorr,功率為50~10000w。
可選地,所述濕法刻蝕工藝包括:以稀釋的氫氟酸溶液作為濕法刻蝕劑,稀釋的氫氟酸溶液中氫氟酸與水的體積比為1:300~1:1000。
可選地,所述氮摻雜工藝的步驟包括:對(duì)所述氧化硅層進(jìn)行氮等離子體氣體處理,向所述氧化硅層內(nèi)摻雜氮原子。
可選地,進(jìn)行氮等離子體氣體處理的步驟包括:將N2、NH3或N2H4通入 等離子體氣體發(fā)生器內(nèi)形成等離子體氣體,N2、NH3或N2H4的流量為20~2000sccm,離子體發(fā)生器中氣壓為0.01~50Torr,功率為50~10000w。
可選地,所述氧化工藝的步驟:以氧氣作為反應(yīng)氣體,控制溫度為100~1000℃,反應(yīng)氣體流量為20~2000sccm,氣壓為0.01~50Torr,功率為50~10000w。
可選地,在所述氮摻雜工藝后,向所述絕緣層凹槽內(nèi)填充摻氮的氧化硅前,所述半導(dǎo)體器件的形成方法還包括:去除所述掩模層。
可選地,所述掩模層為氮化硅,去除所述掩模層的步驟包括:采用濕法刻蝕工藝去除所述掩模層,且所述濕法刻蝕工藝以磷酸為濕法刻蝕劑。
可選地,刻蝕半導(dǎo)體襯底形成凸起于所述半導(dǎo)體襯底表面的鰭部的步驟包括:在所述半導(dǎo)體襯底表面形成多個(gè)鰭部;
形成覆蓋所述鰭部側(cè)壁的掩模層的步驟包括:所述掩模層露出相鄰鰭部之間的半導(dǎo)體襯底表面;
以所述掩模層為掩??涛g半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽的步驟包括:刻蝕相鄰鰭部之間的半導(dǎo)體襯底,以形成多個(gè)所述絕緣層凹槽。
可選地,所述絕緣層的厚度為
本發(fā)明還提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:
半導(dǎo)體襯底;
形成于所述半導(dǎo)體襯底中的絕緣層,所述絕緣層的為摻氮的氧化硅層;
位于所述絕緣層上的鰭部。
可選地,所述絕緣層的厚度為
本發(fā)明又提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法,包括:
如上述的半導(dǎo)體器件的形成方法;
在所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨至少一個(gè)所述鰭部,并覆蓋所述鰭部的側(cè)壁與頂部;
在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)露出的鰭部?jī)?nèi)摻雜離子,形成源極和漏極
本發(fā)明再提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,包括:
半導(dǎo)體襯底;
形成于所述半導(dǎo)體襯底中的絕緣層,所述絕緣層為摻氮的氧化硅層;
位于所述絕緣層上的鰭部;
位于所述半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu),所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨至少一個(gè)所述鰭部,并覆蓋所述鰭部的側(cè)壁與頂部;
位于柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)鰭部中的源極和漏極。
可選地,所述絕緣層的厚度為
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
在本發(fā)明鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管中,在柵極和鰭部的下方形成絕緣層,從而在使用過(guò)程中,抑制源極和漏極的漏電現(xiàn)象,提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能;此外以摻氮的氧化硅為所述絕緣層材料,可有效提高絕緣層的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,進(jìn)而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
在本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法中,在刻蝕半導(dǎo)體襯底,形成凸起于半導(dǎo)體襯底表面的鰭部后,在鰭部的側(cè)壁上形成露出半導(dǎo)體襯底的掩模層,并以所述掩模層為掩??涛g半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽;之后通過(guò)氧化工藝氧化所述絕緣層凹槽側(cè)壁,在所述鰭部下方形成氧化硅層,再通過(guò)氮摻雜工藝向所述氧化硅層內(nèi)摻雜氮,形成第一摻氮的氧化硅層;再向所述絕緣層凹槽內(nèi)填充摻氮的氧化硅,形成第二摻氮的氧化硅層,由所述第一摻氮的氧化硅層和第二摻氮的氧化硅層形成絕緣層。采用上述半導(dǎo)體器件的形成方法應(yīng)用在鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法中,可保持鰭部和半導(dǎo)體襯底的一體成型的同時(shí),在形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和溝道區(qū)下方形成以摻氮的氧化硅為材料的絕緣層,從而在使用過(guò)程中,所述絕緣層可以抑制源極和漏極的漏電現(xiàn)象,而且以摻氮的氧化硅層作為絕緣層,可提高所述絕緣層的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,進(jìn)而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
附圖說(shuō)明
圖1現(xiàn)有鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2~圖11為本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12和13是本發(fā)明鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
正如背景技術(shù)中所述,現(xiàn)由于的Fin FET在性能無(wú)法滿足集成電路的發(fā)展。分析其原因,現(xiàn)有的Fin FET存在較為嚴(yán)重的短溝道效應(yīng),漏電現(xiàn)象嚴(yán)重,從而降低Fin FET的性能;此外,現(xiàn)有的Fin FET的工作中,會(huì)在器件內(nèi)積聚較大的熱量(即自加熱效應(yīng)),器件的散熱效應(yīng)較差也影響了Fin FET的性能。分析上述兩個(gè)缺陷的成因發(fā)現(xiàn):
Fin FET漏電現(xiàn)象主要是FinFET的柵極對(duì)于鰭部下方的載流子控制能力較弱而引起的;
而FinFET器件工作中積聚較大熱量,主要是在Fin FET中在半導(dǎo)體襯底上形成氧化硅以作為不同相鄰Fin FET器件溝道的隔離結(jié)構(gòu)材料,但氧化硅的散熱效應(yīng)很差,從而導(dǎo)致Fin FET在使用過(guò)程中,產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)消散。
為此,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件、鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管及其形成方法。
在本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法中,在半導(dǎo)體襯底上形成鰭部后,在鰭部的側(cè)壁上形成掩模層,并以所述掩模層為掩??涛g半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽;之后通過(guò)氧化工藝,氧化所述絕緣層凹槽側(cè)壁,在所述鰭部下方形成氧化硅層,并通過(guò)氮摻雜工藝向所述氧化硅層內(nèi)摻雜氮,形成第一摻氮的氧化硅層;之后再向所述絕緣層凹槽內(nèi)填充摻氮的氧化硅,形成第二摻氮的氧化硅層,由所述第一摻氮的氧化硅層和第二摻氮的氧化硅層形成絕緣層。
采用上述半導(dǎo)體器件的形成方法應(yīng)用在鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法中,可保持鰭部和半導(dǎo)體襯底的一體成型的同時(shí),在形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和溝道區(qū)下方形成以摻氮的氧化硅為材料的絕緣層,抑制源極和漏極漏電。而且以摻氮的氧化硅層作為絕緣層,可提高所述絕緣層的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,進(jìn)而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂,下面結(jié)合附圖,以鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法為例,對(duì)本發(fā)明半導(dǎo)體器件的形成方法的具 體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。
圖2至圖11是本發(fā)明一實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件的形成方法的示意圖。
本實(shí)施例半導(dǎo)體器件的形成方法包括:
先參考圖2,提供半導(dǎo)體襯底10。
本實(shí)施例中的半導(dǎo)體襯底10為硅襯底,但本發(fā)明對(duì)所述半導(dǎo)體襯底的類(lèi)型并不做限定。
在所述半導(dǎo)體襯底10內(nèi)形成有阱區(qū)(圖中未顯示),所述阱區(qū)可以是N阱也可以是P阱,其根據(jù)所要形成的Fin FET的類(lèi)型確定,本發(fā)明對(duì)此并不做具體限定。
繼續(xù)參考圖2,在所述半導(dǎo)體襯底10上形成第一掩模層11。
本實(shí)施例中,所述第一掩模層11的材料為氮化硅,形成工藝包括:先在所述半導(dǎo)體襯底上形成氮化硅材料層,之后在所述氮化硅材料層上形成光刻膠掩模,并以所述光刻膠掩模為掩模刻蝕所述氮化硅材料層,以形成所述第一掩模層11。所述第一掩模層11的形成工藝為現(xiàn)有工藝,在此不再贅述。
但在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,所述第一掩模層11的材料還可以是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無(wú)定形碳中的一種或多種組合。本發(fā)明對(duì)所述第一掩模層11的材料并不做限定。
參考圖3,以所述第一掩模層11為掩??涛g所述半導(dǎo)體襯底10,形成凸起于半導(dǎo)體襯底10表面的鰭部12。
本實(shí)施例中,可采用干法刻蝕工藝刻蝕所述半導(dǎo)體襯底10以形成所述鰭部12,具體地可采用含有四氟化碳(CF4)或三氟化氮(NF3)等氟基氣體作為干法刻蝕氣體。刻蝕所述半導(dǎo)體襯底10以形成鰭部12的工藝為現(xiàn)有工藝,在此不再贅述。
本實(shí)施例中,在所述半導(dǎo)體襯底10上形成多個(gè)鰭部12,且相鄰鰭部12之間所形成凹槽的寬度可以相同或是不同。所述鰭部12的結(jié)構(gòu)以及相鄰鰭部12之間凹槽結(jié)構(gòu)根據(jù)具體情況設(shè)定,本發(fā)明對(duì)此并不做限定。
接著參考圖4和圖5,在所述半導(dǎo)體襯底10上形成覆蓋所述鰭部12側(cè)壁 的第二掩模層131,且所述第二掩模層131露出相鄰鰭部12之間的所述半導(dǎo)體襯底10。
本實(shí)施例中,所述第二掩模層131的材料為氮化硅(SiN)。
形成所述第二掩模層131的具體步驟包括:
先參考圖4,在所述半導(dǎo)體襯底10上形成保型覆蓋所述鰭部12的氮化硅層13。所述氮化硅層13的形成方法為化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱(chēng)CVD),但本發(fā)明對(duì)所述氮化硅層13的形成工藝并不做具體限定。
接著參考圖5,采用自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝刻蝕所述氮化硅層13,以去除相鄰鰭部12之間的半導(dǎo)體襯底10上的氮化硅層,露出相鄰鰭部12之間的半導(dǎo)體襯底表面,且保留位于所述鰭部12側(cè)壁上的氮化硅層,并以剩余的氮化硅層作為所述第二掩模層131。
采用自對(duì)準(zhǔn)刻蝕工藝刻蝕所述氮化硅層13的工藝為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
接著結(jié)合參考圖6和圖7,以所述第一掩模層11和第二掩模層131為掩模,刻蝕所述半導(dǎo)體襯底,在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成絕緣層凹槽15,所述絕緣層凹槽15用于形成絕緣層。
可選地,所述絕緣層凹槽15延伸至所述鰭部12下方,以更利于后續(xù)在所述鰭部12下方形成絕緣層。
本實(shí)施例中,所述絕緣層凹槽15的形成步驟包括:
先參考圖6,以所述第一掩模層11和第二掩模層131為掩模,進(jìn)行干法刻蝕工藝刻蝕所述半導(dǎo)體襯底10,在所述半導(dǎo)體襯底10內(nèi),位于相鄰鰭部12之間形成第一凹槽14。
可選地,所述干法刻蝕工藝具體包括:
以含有CF4或NF3的氣體作為刻蝕氣體,刻蝕氣體的流量為10~2000sccm,氣壓為0.01~50mTorr,功率為50~10000w。但本發(fā)明對(duì)所述干法刻蝕并不做限定。
形成所述第一凹槽14后,結(jié)合參考圖7,繼續(xù)以所述第一掩模層11和第二掩模層131為掩模,采用濕法刻蝕工藝?yán)^續(xù)刻蝕所述半導(dǎo)體襯底10,以拓寬所述第一凹槽14,因?yàn)樗鰸穹涛g工藝為各向同性刻蝕,濕法刻蝕工藝中,使得第一凹槽14延伸至所述鰭部12的下方,形成所述絕緣層凹槽15。
可選地,所述濕法刻蝕工藝具體包括:
以稀釋的氫氟酸溶液作為濕法刻蝕劑,稀釋的氫氟酸溶液中氫氟酸與水的體積比為1:300~1:1000,控制濕法刻蝕劑的溫度為0~100℃。
接著參考圖8,進(jìn)行氧化工藝,以氧化所述絕緣層凹槽15側(cè)壁,從而在所述鰭部12下方形成氧化硅層16。
本實(shí)施例中,所述氧化工藝具體步驟包括:以氧氣作為反應(yīng)氣體,控制溫度為100~1000℃,反應(yīng)氣體流量為20~2000sccm,氣壓為0.01~50Torr,功率為50~10000w。
結(jié)合參考圖9,再進(jìn)行氮摻雜工藝,向所述氧化硅層16內(nèi)摻雜氮,形成第一摻氮的氧化硅層(SiON層)17。
本實(shí)施例中,所述氮摻雜工藝的步驟包括:對(duì)所述第一摻氮的氧化硅層16進(jìn)行氮等離子體氣體處理,從而向所述氧化硅層16內(nèi)摻雜氮原子。
本實(shí)施例中,所述氮等離子體氣體處理的步驟包括:將N2、NH3或N2H4通入等離子體氣體發(fā)生器內(nèi)形成等離子體氣體,控制N2、NH3或N2H4的流量為20~2000sccm,氣壓為0.01~50Torr,功率為50~10000w。
在形成所述第一摻氮的氧化硅層17之后,再向所述絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅,以形成第二摻氮的氧化硅層。
參考圖10,本實(shí)施例中,在所述向所述絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅前,先去除所述第二掩模層131。
本實(shí)施例中,所述第二掩模層131的材料為氮化硅,去除所述第二掩模層131的過(guò)程中,會(huì)損傷摻氮的氧化硅。為此,在向所述絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅前,先去除所述第二掩模,從而減小去除所述第二掩模131過(guò)程中,造成半導(dǎo)體襯底10上摻氮的氧化硅材料損傷,以提高后續(xù)形成的絕 緣層性能。
本實(shí)施例中,去除所述第二掩模層131的步驟包括:采用濕法刻蝕工藝去除所述第二掩模層131,且所述濕法刻蝕工藝以磷酸為濕法刻蝕劑。
值得注意的是,在去除所述第二掩模層131過(guò)程中,會(huì)去除部分或全部的所述第一掩模層11,但在該步驟中,所述第一掩模層11的消耗與否并不影響本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)。
結(jié)合參考圖11,去除所述第二掩模層131后,在所述絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅,形成第二摻氮的氧化硅層18;所述第二摻氮的氧化硅層18和所述第一摻氮的氧化硅層17形成所述絕緣層19。所述鰭部12露出于所述絕緣層19。
本實(shí)施例中,在所述絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅的方法為化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,簡(jiǎn)稱(chēng)CVD)。
本實(shí)施例中,在所述半導(dǎo)體襯底10上形成有多個(gè)鰭部12,在所述半導(dǎo)體襯底10內(nèi)形成有多個(gè)絕緣層凹槽15;在進(jìn)行氧化工藝和氮摻雜工藝后,在所述半導(dǎo)體襯底10內(nèi)形成有多個(gè)并列排列的第一摻氮的氧化硅層17,且在向各絕緣層凹槽15內(nèi)填充摻氮的氧化硅后,形成多個(gè)第二摻氮的氧化硅層18,一個(gè)第二摻氮的氧化硅層18連接相鄰的兩個(gè)第一氮化硅層17,使得各第一摻氮的氧化硅層17和第二摻氮的氧化硅層18間隔連接,從而形成所述絕緣層19。
本實(shí)施例中,所述絕緣層19的厚度為
在進(jìn)行上述各步驟后,形成的半導(dǎo)體器件包括:
半導(dǎo)體襯底10,位于所述半導(dǎo)體襯底10表面的絕緣層19,以及位于所述絕緣層19上的鰭部12。而且,所述絕緣層19的材料為摻氮的氧化硅。
所述鰭部12與半導(dǎo)體襯底10一體成型。
可選地,所述絕緣層19的厚度為
在形成所述絕緣層后,本實(shí)施例半導(dǎo)體器件的形成方法還包括:在所述半導(dǎo)體襯底10上形成柵極結(jié)構(gòu),且所述柵極結(jié)構(gòu)橫跨至少一個(gè)所述鰭部,并覆蓋所述鰭部的側(cè)壁與頂部;
之后,再向所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)露出的鰭部?jī)?nèi)摻雜離子,以形成源極和漏極,從而形成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
上述柵極結(jié)構(gòu),以及源極和漏極的形成方法為現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
本實(shí)施例提供的半導(dǎo)體器件的形成方法中,
在刻蝕半導(dǎo)體襯底,形成凸起于半導(dǎo)體襯底表民的鰭部后,在所述鰭部的側(cè)壁上形成掩模層,之后以所述掩模層為掩??涛g所述半導(dǎo)體襯底形成絕緣層凹槽;之后通過(guò)氧化工藝,氧化所述絕緣層凹槽側(cè)壁,在所述鰭部下方形成氧化硅層,再向所述氧化硅層內(nèi)摻雜氮,形成第一摻氮的氧化硅層;之后再向所述絕緣層凹槽內(nèi)填充摻氮的氧化硅,形成第二摻氮的氧化硅層,由所述第一摻氮的氧化硅層和第二摻氮的氧化硅層形成絕緣層。采用上述半導(dǎo)體器件的形成方法應(yīng)用在鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的形成方法中,可保持鰭部和半導(dǎo)體襯底的一體成型的同時(shí),在形成的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極和溝道區(qū)下方形成以摻氮的氧化硅為材料的絕緣層,從而在使用過(guò)程中,所述絕緣層可以抑制器件短溝道效應(yīng),減少源極和漏極的漏電流;而且以摻氮的氧化硅層作為絕緣層,可提高所述絕緣層的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,進(jìn)而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
相應(yīng)地,本發(fā)明還提供了一種鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管。
結(jié)合參考圖12和圖13,圖12為本實(shí)施例提供的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)示意圖,圖13為圖12中沿A-A’向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例中,所述鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括:
半導(dǎo)體襯底20。
位于所述半導(dǎo)體襯底20上的絕緣層21;
位于所述絕緣層21上的鰭部22;
位于所述半導(dǎo)體襯底的柵極結(jié)構(gòu)23,所述柵極結(jié)構(gòu)23橫跨至少一個(gè)所述鰭部22,并覆蓋所述鰭部22的側(cè)壁與頂部;
位于柵極結(jié)構(gòu)23兩側(cè)鰭部22中的源極和漏極221。
可選地,所述絕緣層21為摻氮的氧化硅層,可選地,所述摻氮的氧化硅 層的厚度為
所述鰭部22內(nèi),位于所述源極和漏極221之間,且被所述柵極結(jié)構(gòu)23所覆蓋的部分鰭部形成鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的溝道。
與現(xiàn)有的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)相比,在本發(fā)明鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管中,在柵極和鰭部的下方形成有以摻氮的氧化硅為材料的絕緣層,從而在使用過(guò)程中,所述絕緣層可抑制器件短溝道效應(yīng),減少源極和漏極的漏電流,提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
此外,以摻氮的氧化硅作為所述絕緣層21的材料,可有效提高絕緣層21的散熱功效,從而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的散熱功效,進(jìn)而提高鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能。
本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明,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),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改,因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾,均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。