專利名稱：多重鰭狀場效應(yīng)晶體管及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種場效應(yīng)晶體管及其制作方法，且特別是有關(guān)于一種多重 鰭狀場效應(yīng)晶體管及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著元件的尺寸日漸縮小，為滿足集成電路產(chǎn)業(yè)在未來的不同應(yīng)用，目
前半導(dǎo)體元件的晶體管型態(tài)已從平面型柵極(planar gate)結(jié)構(gòu)發(fā)展到垂直型 4冊(cè)才及(vertical gate)結(jié)構(gòu)。
目前，在一些專利上也有揭露關(guān)于此方面的相關(guān)技術(shù)，例如美國專利案 第2004/0227181號(hào)提出了 一種多溝道晶體管及其制造方法。上述文獻(xiàn)為本案 的參考資料。
然而，現(xiàn)有具有垂直型柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體元件仍存在有一些問題待解 決。舉例來說，此種元件最大的問題是有浮置基體效應(yīng)(floating body effect) 產(chǎn)生。所謂的浮置基體效應(yīng)是指，在半導(dǎo)體元件中，電荷會(huì)累積在溝道內(nèi)， 當(dāng)累積到一定程度以后，不但會(huì)影響到元件的臨界電壓，也會(huì)導(dǎo)致漏極區(qū)電 流突然增加。而且，浮置基體效應(yīng)存在會(huì)使得在未施加電壓的情況下，元件 會(huì)自行開啟(tum on),如此一來會(huì)影響元件的可靠度與穩(wěn)定性，且會(huì)造成漏 電流。
另一方面，此種元件大多會(huì)利用外延工藝(印itaxial process)來形成的。 但外延工藝需耗費(fèi)較長的工藝時(shí)間，且外延層表面清潔的困難度一直無法降 低，再加上外延工藝不易控制容易會(huì)產(chǎn)生有平面效應(yīng)(facet effect),而影響后 續(xù)工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是在提供一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，能夠避免產(chǎn)生浮 置基體效應(yīng)，且不會(huì)有外延工藝所造成的種種問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，能夠 抑制浮置村底效應(yīng)，以提高元件的可靠度與穩(wěn)定性。
本發(fā)明提出一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，包括村底、氧化層、導(dǎo)體層、 柵氧化層以及摻雜區(qū)。其中，襯底被一溝渠環(huán)繞，預(yù)定形成柵極的區(qū)域的襯 底中真有至少二鰭狀硅層。氧化層配置于溝渠中，且氧化層的頂部表面低于 鰭狀硅層的頂部表面。導(dǎo)體層配置于預(yù)定形成柵極的區(qū)域中，導(dǎo)體層的頂部 表面高于鰭狀硅層的頂部表面。柵氧化層配置于導(dǎo)體層與鰭狀硅層之間，且 位于導(dǎo)體層與襯底之間。摻雜區(qū)配置于導(dǎo)體層兩側(cè)的村底中。
本發(fā)明另提出 一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，此方法為先提供 一襯底，具有至少一溝渠于此襯底中，且襯底的上表面覆蓋有墊層。然后， 填滿第一氧化層于溝渠中，并移除部分墊層，以形成一開口。接著，由開口
側(cè)壁交錯(cuò)形成第一環(huán)形絕緣層與第二環(huán)形絕緣層。然后，于襯底上方形成掩 模層，覆蓋住部分第一環(huán)形絕緣層以及第二環(huán)形絕緣層，且暴露出預(yù)定形成 柵極的一區(qū)域。繼之，以掩模層為掩模，移除部分的第二環(huán)形絕緣層，至暴 露部分襯底的表面。然后，以掩模層與第一環(huán)形絕緣層為掩模，移除部分的 襯底，以形成二鰭狀硅層。接著，移除掩模層。之后，于二鰭狀硅層側(cè)壁及 襯底表面形成柵氧化層。繼之，于襯底上方的區(qū)域內(nèi)形成導(dǎo)體層。隨后，移 除未被導(dǎo)體層覆蓋住的第 一環(huán)形絕緣層、部分第 一氧化層與第二環(huán)形絕緣 層，至暴露出襯底的表面。接著，以該導(dǎo)體層為掩模，于該襯底中形成一輕 摻雜區(qū)。
本發(fā)明的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管及其制造方法具有多重溝道的結(jié)構(gòu)，故 可以提高元件載電量，以增加元件效能，且可避免因電荷的過度累積而產(chǎn)生 浮置基體效應(yīng)。另外，本發(fā)明不會(huì)有現(xiàn)有外延工藝需耗費(fèi)較長的工藝時(shí)間， 且外延層表面清潔的困難度無法降低，以及不易控制容易會(huì)產(chǎn)生有平面效應(yīng)
(facet effect)等問題，而影響后續(xù)工藝。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉多 個(gè)實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的俯視
圖1B為繪示圖1A中沿剖面線I-I，的剖面示意圖1C為繪示圖1A中沿剖面線II-n，的剖面示意圖iD為依照本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的圖iA中沿剖面線n-n，的剖
面示意圖2A至圖9C為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管 的制作方法的流程示意圖。其中，子圖A是繪示俯視示意圖，子圖B是繪 示沿剖面線A-A，的剖面示意圖，子圖C是繪示沿剖面線B-B，的剖面示意圖IOA至圖14C為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體 管的環(huán)形氮化層與環(huán)形氧化層的制作方法的流程示意圖。其中，子圖A是繪 示俯視示意圖，子圖B是繪示沿剖面線C-C，的剖面示意圖，子圖C是繪示 沿剖面線D-D'的剖面示意圖。
附圖標(biāo)記說明100、250:多重鰭狀場效應(yīng)
102、200:襯底
104、212、 221:氧化層
106、208:襯氧化層
亂210:襯氮化層
110、228:導(dǎo)體層
112、226:柵氧化層
114:摻雜區(qū)
114a、230:輕摻雜區(qū)
114b.234:重?fù)诫s區(qū)
116、232:間隙壁
118、236:金屬硅化物層
120、202:溝渠
122、123、 225:鰭狀硅層
130、131:溝道區(qū)
140、222:區(qū)域
204:墊氧化層
206:墊氮化層
214:開口
216:氮化材料層
218a、 218b、 218c、 218d:多不形氮4t層 220a、 220b、 220c、 220d:環(huán)形氧化層 224:掩模層
具體實(shí)施例方式
圖1A為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的俯視示 意圖。圖1B為繪示圖IA中沿剖面線I-I，的剖面示意圖。圖IC為繪示圖1A 中沿剖面線II-II，的剖面示意圖。圖ID為依照本發(fā)明的另一實(shí)施例所繪示的
圖iA中沿剖面線n-n，的剖面示意圖。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1A、圖1B與圖1C，本實(shí)施例的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管 100包括襯底102、氧化層104、導(dǎo)體層110、柵氧化層112以及摻雜區(qū)114。 其中，襯底102例如是硅襯底，襯底102被溝渠120圍繞的區(qū)域形成為一晶 體管的有源區(qū)域，且預(yù)定形成柵極的區(qū)域140的村底102中具有至少二鰭狀 硅層122。氧化層104配置于溝渠120中，且氧化層104的頂部表面低于鰭 狀硅層122的頂部表面。
請(qǐng)繼續(xù)同時(shí)參照?qǐng)D1A、圖IB與圖1C，導(dǎo)體層110配置于襯底102的 區(qū)域140中，導(dǎo)體層IIO填滿鰭狀硅層122之間的間隙，且導(dǎo)體層110的頂 部表面高于鰭狀硅層122的頂部表面。導(dǎo)體層110的材料例如是多晶硅或摻 雜多晶硅。另外，柵氧化層112配置于導(dǎo)體層IIO與鰭狀硅層122之間，且 位于導(dǎo)體層110與襯底102之間，柵氧化層112的材質(zhì)例如是氧化硅。摻雜 區(qū)114配置于導(dǎo)體層IIO兩側(cè)的襯底102中，摻雜區(qū)114包括輕摻雜區(qū)114a 與重?fù)诫s區(qū)114b。
在一實(shí)施例中，多重鰭狀場效應(yīng)晶體管IOO還包括有襯氧化層106以及 襯氮化層108。其中，襯氧化層106配置于溝渠120側(cè)壁的襯底102表面， 而襯氮化層108則配置于氧化層104與襯氧化層106之間。在另一實(shí)施例中， 多重鰭狀場效應(yīng)晶體管IOO還包括有間隙壁116，其配置于導(dǎo)體層110兩側(cè) 的襯底102上，且覆蓋住部分摻雜區(qū)114。間隙壁116的材料例如是氧化硅 或氮化硅。
在又一實(shí)施例中，多重鰭狀場效應(yīng)晶體管100還包括有金屬硅化物層 118，其配置于導(dǎo)體層110以及摻雜區(qū)114的表面。金屬硅化物層118的材 料例如是硅化鈷、硅化鈦、硅化鴒、硅化鉭、硅化鉬或硅化鎳。
特別要說明的是，鰭狀硅層122位于摻雜區(qū)114之間的襯底102中，其 兩側(cè)的側(cè)壁皆可感應(yīng)導(dǎo)體層110所造成的電場，因此在鰭狀硅層122的兩側(cè) 會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)溝道區(qū)130,如此可增加元4牛的開啟電流。
本發(fā)明的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管是利用多個(gè)溝道區(qū)的設(shè)計(jì)提高元件栽 電量，以增加元件效能，且可避免電荷的過度累積，而產(chǎn)生浮置基體效應(yīng) (floating body effect),進(jìn)而影響元件的可靠度與穩(wěn)定性。
上述實(shí)施例中僅繪示出二鰭狀硅層(如圖1C的122所示)，然本發(fā)明并 不限于此，在預(yù)定形成柵極的區(qū)域的襯底中還可具有二個(gè)以上的鰭狀硅層。 請(qǐng)參照?qǐng)D1D，其為依照本發(fā)明的另一實(shí)施例繪示圖lA中沿剖面線n-II，的 剖面示意圖。圖1D中是繪示有六個(gè)鰭狀硅層123，而其可產(chǎn)生十二個(gè)溝道 區(qū)131。當(dāng)然，本發(fā)明并不對(duì)鰭狀硅層的數(shù)目做任何限制，其可視實(shí)際需要 而定。
接下來，列舉一實(shí)施例以說明本發(fā)明的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制造方 法。下述的實(shí)施例是以本發(fā)明的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管具有八個(gè)鰭狀硅層為 例做說明。
圖2A至圖9C為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管 的制作方法的流程示意圖。其中，子圖A是繪示俯視示意圖，子圖B是繪 示沿剖面線A-A，的剖面示意圖，子圖C是繪示沿剖面線B-B，的剖面示意圖。
首先，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D2A、圖2B與圖2C，提供一襯底200,襯底200 中具有至少一溝渠202，且襯底200的上表面覆蓋有墊層。在一實(shí)施例中， 墊層例如是包括墊氧化層204以及墊氮化層206。上述的提供村底200，襯 底200中具有至少一溝渠202，且襯底200的上表面覆蓋有墊層的方法例如 是，提供一襯底200，于襯底200上依序形成墊氧化層204、墊氮化層206 與圖案化光致抗蝕劑層(未繪示)。接著，移除未被圖案化光致抗蝕劑層覆 蓋住的墊氮化層206、墊氧化層204以及部分襯底200，以形成溝渠202。然 后，移除圖案化光致抗蝕劑層。
然后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D3A、圖3B與圖3C，于溝渠202側(cè)壁的襯底200 表面上依序形成襯氧化層208與襯氮化層210。之后，于襯底200上方形成 氧化層212，且氧化層212填滿整個(gè)溝渠202。氧化層212的形成方法例如 是，以硅酸四乙酯(TEOS)為主要?dú)怏w源，進(jìn)行一化學(xué)氣相沉積法，接著進(jìn)行 退火處理，并進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨法(CMP)，直至暴露出墊氮化層206,以形
成之。繼之，移除墊氮化層206，以形成暴露出墊氧化層204表面的開口 214, 其移除方法例如是以磷酸為蝕刻液，進(jìn)行濕式蝕刻工藝。
之后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D4A、圖4B與圖4C,由開口 214側(cè)壁交錯(cuò)形成第 一環(huán)形絕緣層與第二環(huán)形絕緣層。在一實(shí)施例中，第一環(huán)形絕緣層為氮化硅 層，第二環(huán)形絕緣層為氧化硅層。上述，在開口 214側(cè)壁交錯(cuò)所形成的第一 環(huán)形絕緣層與第二環(huán)形絕緣層依序包括，環(huán)形氮化層218a、環(huán)形氧化層220a、 環(huán)形氮化層218b、環(huán)形氧化層220b、環(huán)形氮化層218c、環(huán)形氧化層220c、 環(huán)形氮化層218d以及氧化層221,其形成方法例如是如下述的圖IOA至圖 14C所示。
圖IOA至圖14C為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的多重鰭狀場效應(yīng)晶體 管的環(huán)形氮化層與環(huán)形氧化層的制作方法的流程示意圖。其中，子圖A是繪 示俯視示意圖，子圖B是繪示沿剖面線C-C，的剖面示意圖，子圖C是繪示 沿剖面線D-D，的剖面示意圖。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DIOA、圖IOB與圖IOC，于襯底200上方順應(yīng)性地形成氮 化材料層216,以覆蓋開口 214表面以及氧化層212表面。氮化材料層216 的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。
隨后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)DIIA、圖IIB與圖11C,進(jìn)行一非等向性蝕刻工藝， 移除部分氮化材料層216，至暴露出氧化層212與墊氧化層204的表面，以 形成環(huán)形氮化層218a。
繼之，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D12A、圖12B與圖12C，形成一氧化材料層(未繪 示)，以順應(yīng)性地覆蓋住氧化層212、環(huán)形氮化層218a以及墊氧化層204。接 著，進(jìn)行一非等向性蝕刻工藝，移除部分氧化材料層，至暴露出氧化層212 與部分墊氧化層204的表面，以形成環(huán)形氧化層220a。
之后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D13A、圖13B與圖13C，以相同的方法依序形成環(huán) 形氮化層218b、環(huán)形氧化層220b、環(huán)形氮化層218c、環(huán)形氧化層220c以及 環(huán)形氮化層218d。
接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D14A、圖14B與圖14C,形成一氧化材料(未繪示)， 以覆蓋氧化層212、墊氧化層204、環(huán)形氮化層218a、環(huán)形氧化層220a、環(huán) 形氮化層218b、環(huán)形氧化層220b、環(huán)形氮化層218c、環(huán)形氧化層220c以及 環(huán)形氮化層218d。之后，進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械研磨工藝(CMP)，以平坦化上述材 料層，即可完成。
隨后，接續(xù)圖4A、圖4B與圖4C, i青同時(shí)參照?qǐng)D5A、圖5B與圖5C， 于襯底200上方形成掩模層224,覆蓋住部分的環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c 與218d、環(huán)形氧化層220a、 220b與220c以及氧化層221,且暴露出預(yù)定形 成柵極的一區(qū)域222。然后，以掩^t層224為掩模，移除部分的氧化層212、 環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c與218d、環(huán)形氧化層220a、 220b與220c以 及墊氧化層204,以暴露部分襯底200的表面。上述膜層的移除方法例如是 將未被掩才莫層224覆蓋的環(huán)形氧化層220a、 220b與220c以及氧化層221完 全移除，其方法例如是蝕刻法。當(dāng)進(jìn)行此步驟時(shí)，同時(shí)也會(huì)一并移除未被掩 模層224及環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c與218d覆蓋的墊氧化層204。此 外，未凈皮掩4莫層224覆蓋的氧化層212以及環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c 與218d亦會(huì)有部分在此步驟中被移除。
接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D6A、圖6B與圖6C，以掩模層224與環(huán)形氮化層 218a、 218b、 218c與218d為掩模，移除部分的襯底200與氧化層212，以 形成八個(gè)鰭狀硅層225。之后，再移除掩模層224。
在一實(shí)施例中，在鰭狀硅層225形成之后，還可移除部分的襯氮化層210 與村氧化層208,至暴露出鰭狀硅層225表面，其移除方法例如是濕式蝕刻 法。
隨后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D7A、圖7B與圖7C,于鰭狀硅層225的側(cè)壁及所 暴露出的襯底200表面形成柵氧化層226。繼之，于襯底200上方的區(qū)域222 內(nèi)形成導(dǎo)體層228。導(dǎo)體層228的形成方法例如是，先于襯底200上方形成 導(dǎo)體材料層(未繪示)，且導(dǎo)體材料層填滿各個(gè)鰭狀硅層225之間的空隙。接 著，利用一化學(xué)機(jī)械研磨法，移除部分導(dǎo)體材料層。
在一實(shí)施例中，在柵氧化層226形成之后，以及形成導(dǎo)體層228之前， 還可例如是移除區(qū)域222中的環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c與218d。
然后，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D8A、圖8B與圖8C,移除未被導(dǎo)體層228覆蓋住 的環(huán)形氮化層218a、 218b、 218c與218d、部分氧化層212、環(huán)形氧化層220a、 220b與220c以及氧化層221，至暴露出襯底200的表面。上述膜層的移除 方法例如是，先移除暴露的環(huán)形氮化層218,其方法例如是以磷酸為蝕刻液 進(jìn)行濕式蝕刻工藝。接著，移除暴露的環(huán)形氧化層220以及氧化層221，其 方法例如是以緩沖氫氟酸(BHF)為蝕刻液，進(jìn)行濕式蝕刻工藝。而當(dāng)移除環(huán) 形氧化層220以及氧化層221時(shí)，亦會(huì)移除部分氧化層212。
接著，請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D9A、圖9B與圖9C，以導(dǎo)體層228為掩模，于襯 底200中形成輕摻雜區(qū)230。在一實(shí)施例中，還包括于輕摻雜區(qū)230形成之 后，于導(dǎo)體層228的兩側(cè)的襯底200上形成間隙壁232。之后，以導(dǎo)體層228 與間隙壁232為掩模，于襯底200中形成重?fù)诫s區(qū)234,以完成多重鰭狀場 效應(yīng)晶體管250的制作。上述輕摻雜區(qū)230、間隙壁232與重?fù)诫s區(qū)234的 形成方法為此領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所熟知，故于此不再贅述。
在另一實(shí)施例中，還可于導(dǎo)體層228與重?fù)诫s區(qū)234的表面形成金屬硅 化物層236。金屬硅化物層236的材料例如是硅化鈷、硅化鈦、硅化鴒、硅 化鉭、硅化鉬或硅化鎳。金屬硅化物層236的形成方法例如是，先于導(dǎo)體層 228與重?fù)诫s區(qū)234的表面形成一金屬層(未繪示)，金屬層的材料例如是鈷、 鈦、鴒、鉭、鉬或鎳等金屬。接著，再于金屬層的表面形成保護(hù)層(未繪示)， 保護(hù)層的材料例如是氮化鈦或其它合適材料。然后，進(jìn)行一熱工藝，使金屬 層硅化，以形成金屬硅化物層236。之后，移除保護(hù)層與未硅化的金屬層。
本發(fā)明的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管及其制造方法具有多重溝道的結(jié)構(gòu)，故 可以提高元件載電量，以增加元件效能，且可避免因電荷的過度累積而產(chǎn)生 浮置基體效應(yīng)。另外，本發(fā)明并沒有使用外延工藝，因此不會(huì)有現(xiàn)有需耗費(fèi) 較長的工藝時(shí)間，且外延層表面清潔的困難度無法降低，以及不易控制容易 會(huì)產(chǎn)生有平面效應(yīng)(facet effect)等問題，而影響后續(xù)工藝。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng) 與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，包括一襯底，該襯底被一溝渠環(huán)繞，其中預(yù)定形成柵極的一區(qū)域的該襯底中具有至少二鰭狀硅層；一氧化層，配置于該溝渠中，且該氧化層的頂部表面低于該些鰭狀硅層的頂部表面；一導(dǎo)體層，配置于該襯底的該區(qū)域中，該導(dǎo)體層的頂部表面高于該些鰭狀硅層的頂部表面；一柵氧化層，配置于該導(dǎo)體層與該些鰭狀硅層之間，且位于該導(dǎo)體層與該襯底之間；以及一摻雜區(qū)，配置于該導(dǎo)體層兩側(cè)的該襯底中。
2. 如權(quán)利要求1所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，更包括一金屬硅化物 層，配置于該導(dǎo)體層與該摻雜區(qū)的表面。
3. 如權(quán)利要求2所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，其中該金屬硅化物層的 材料包括硅化鈷、硅化鈦、硅化鵠、硅化鉭、硅化鉬或硅化鎳。
4. 如權(quán)利要求1所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，更包括一襯氧化層，配 置于該溝渠側(cè)壁的該襯底表面；以及一襯氮化層，配置于該氧化層與該襯氧 化層之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，其中該摻雜區(qū)包括一輕 摻雜區(qū)與一重?fù)诫s區(qū)。
6. 如權(quán)利要求1所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，更包括一間隙壁，配置 于該導(dǎo)體層兩側(cè)的該襯底上，且覆蓋住部分該摻雜區(qū)，其中該間隙壁的材料 包括氧化硅或氮化硅。
7. 如權(quán)利要求1所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，其中該導(dǎo)體層的材料包 括多晶硅或摻雜多晶硅。
8. —種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，包括提供一襯底，具有至少一溝渠于該襯底中，且該襯底的上表面覆蓋一墊層；填滿一第一氧化層于該溝渠中，其中該第一氧化層的頂部高度高于該襯 底的上表面，并移除部分該墊層，以形成一開口； 由該開口側(cè)壁交^l普形成一第 一環(huán)形絕緣層與 一第二環(huán)形絕緣層； 于該襯底上方形成一掩模層，覆蓋住部分的該第一環(huán)形絕緣層以及該第二環(huán)形絕緣層，且暴露出預(yù)定形成柵極的一區(qū)域；以該掩模層為掩模，移除部分的該第二環(huán)形絕緣層，至暴露部分該村底的表面；以該掩模層與該第一環(huán)形絕緣層為掩模，移除部分的該襯底，以形成二 鰭狀硅層；移除該掩模層；于該二鰭狀硅層側(cè)壁及該村底表面形成一柵氧化層； 于該襯底上方的該區(qū)域內(nèi)形成一導(dǎo)體層；移除未被該導(dǎo)體層覆蓋住的該第 一環(huán)形絕緣層、部分該第 一氧化層以及 該第二環(huán)形絕緣層，至暴露出該襯底的表面；以及以該導(dǎo)體層為掩模，于該襯底中形成一輕摻雜區(qū)。
9. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中提供一 襯底，具有至少一溝渠于該襯底中，且該襯底的上表面覆蓋一墊層的方法包 括提供一襯底，于該襯底上依序形成有一墊層與 一 圖案化光致抗蝕劑層； 移除未被該圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的該墊層以及部分該襯底，以形 成一溝渠；以及移除該圖案化光致抗蝕劑層。
10. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中填滿 該第 一氧化層于該溝渠之前，更包括于該溝渠側(cè)壁的該襯底表面上依序形成 一襯氧化層與一襯氮化層。
11. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，更包括 于該導(dǎo)體層兩側(cè)的該襯底上形成一間隙壁；以及以該導(dǎo)體層與該間隙壁為掩模，于該襯底中形成一重?fù)诫s區(qū)。
12. 如權(quán)利要求11所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中于該 重?fù)诫s區(qū)形成之后，更包括于該導(dǎo)體層與該重?fù)诫s區(qū)的表面形成一金屬硅化 物層。
13. 如權(quán)利要求12所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中該金 屬硅化物層的材料包括硅化鈷、硅化鈦、硅化鴒、硅化鉭、硅化鉬或硅化鎳。
14. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中由該開口側(cè)壁交錯(cuò)形成該第 一環(huán)形絕緣層以及該第二環(huán)形絕緣層的方法，包括于該襯底上方順應(yīng)性地形成一第一絕緣材料層； 進(jìn)行一非等向性蝕刻工藝，移除部分該第一絕緣材料層，至形成一第一環(huán)形絕緣間隙壁；于該襯底上方順應(yīng)性形成一第二絕緣材料層；進(jìn)行一非等向性蝕刻工藝，移除部分該第二絕緣材料層，至形成一第二 環(huán)形絕緣間隙壁；以及進(jìn)行一化學(xué)機(jī)械研磨工藝，移除部分的該第一環(huán)形絕緣間隙壁、該第二 環(huán)形絕緣間隙壁以及該第 一 氧化層。
15. 如權(quán)利要求14所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中進(jìn)行 該化學(xué)機(jī)械研磨工藝前，包括于該襯底上方以該第 一環(huán)形絕緣材料或該第二環(huán)形絕緣材料填滿該開cr 。
16. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中該第 一環(huán)形絕緣層為 一氮化硅層，該第二環(huán)形絕緣層為 一氧化硅層。
17. 如權(quán)利要求IO所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中于該 二鰭狀硅層形成之后，更包括移除部分的該襯氮化層以及該村氧化層，至暴 露出該二鰭狀硅層表面。
18. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中該墊 層包括一墊氧化層與一墊氮化層。
19. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中該第 一氧化層的形成方法包括以硅酸四乙酯為氣體源，進(jìn)行一沉積工藝。
20. 如權(quán)利要求8所述的多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法，其中于該 柵氧化層形成之后，以及該導(dǎo)體層形成之前，更包括移除該區(qū)域的該第一環(huán) 形絕緣層。
全文摘要
一種多重鰭狀場效應(yīng)晶體管，包括襯底、氧化層、導(dǎo)體層、柵氧化層以及摻雜區(qū)。襯底被溝渠環(huán)繞，且預(yù)定形成柵極的區(qū)域的襯底中具有至少二鰭狀硅層。氧化層配置于溝渠中，且氧化層的頂部表面低于鰭狀硅層的頂部表面。導(dǎo)體層配置于預(yù)定形成柵極的區(qū)域中，導(dǎo)體層的頂部表面高于鰭狀硅層的頂部表面。柵氧化層配置于導(dǎo)體層與鰭狀硅層之間，且位于導(dǎo)體層與襯底之間。摻雜區(qū)配置于導(dǎo)體層兩側(cè)的襯底中。本發(fā)明還提供多重鰭狀場效應(yīng)晶體管的制作方法。本發(fā)明能夠避免產(chǎn)生浮置基體效應(yīng)，且不會(huì)有外延工藝所造成的種種問題。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101097952SQ20061009086
公開日2008年1月2日 申請(qǐng)日期2006年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月26日
發(fā)明者吳孝哲 申請(qǐng)人:茂德科技股份有限公司