鰭式場效應管的形成方法與流程

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種鰭式場效應管的形成方法。

背景技術：

隨著半導體工藝技術的不斷發展，半導體工藝節點遵循摩爾定律的發展趨勢不斷減小。為了適應工藝節點的減小，不得不不斷縮短mosfet場效應管的溝道長度。溝道長度的縮短具有增加芯片的管芯密度，增加mosfet場效應管的開關速度等好處。

然而，隨著器件溝道長度的縮短，器件源極與漏極間的距離也隨之縮短，這樣一來柵極對溝道的控制能力變差，柵極電壓夾斷(pinchoff)溝道的難度也越來越大，使得亞閾值漏電(subthresholdleakage)現象，即所謂的短溝道效應(sce：short-channeleffects)更容易發生。

因此，為了更好的適應器件尺寸按比例縮小的要求，半導體工藝逐漸開始從平面mosfet晶體管向具有更高功效的三維立體式的晶體管過渡，如鰭式場效應管(finfet)。finfet中，柵至少可以從兩側對超薄體(鰭部)進行控制，具有比平面mosfet器件強得多的柵對溝道的控制能力，能夠很好的抑制短溝道效應；且finfet相對于其他器件，具有更好的現有的集成電路制作技術的兼容性。

然而，現有技術中，當需要形成的鰭式場效應管中的鰭部具有不同的關鍵尺寸(cd，criticaldimension)時，往往采用較復雜的工藝形成，因此，亟需提供一種新的鰭式場效應管的形成方法，形成具有不同關鍵尺寸的鰭部，且工藝步驟簡單。

技術實現要素：

本發明解決的問題是提供一種鰭式場效應管的形成方法，使得第一鰭部的關鍵尺寸與第二鰭部的關鍵尺寸不同，且形成鰭式場效應管的工藝步驟簡 單。

為解決上述問題，本發明提供一種鰭式場效應管的形成方法，包括：提供包括第一區域和第二區域的襯底，所述第一區域襯底表面形成有第一鰭部，所述第二區域襯底表面形成有第二鰭部；在所述襯底表面、第一鰭部側壁表面以及第二鰭部側壁表面形成襯墊氧化層；在所述第一區域的襯墊氧化層表面形成絕緣阻擋層；在所述第一區域的絕緣阻擋層表面、以及第二區域的襯墊氧化層表面沉積具有流動性的前驅材料層，所述前驅材料層頂部高于第一鰭部頂部以及第二鰭部頂部；在含h2o氛圍下對所述前驅材料層進行固化退火處理，將所述前驅材料層轉化為絕緣層，其中，在固化退火處理過程中，所述第一鰭部側壁被氧化形成第一氧化層，所述第二鰭部側壁被氧化形成第二氧化層，且所述第一氧化層的厚度小于第二氧化層的厚度；去除部分厚度的絕緣層形成隔離層，且還去除高于隔離層頂部的襯墊氧化層、絕緣阻擋層、第一氧化層以及第二氧化層，暴露出第一鰭部部分側壁表面和第二鰭部部分側壁表面。

可選的，在形成所述襯墊氧化層之前，所述第一鰭部的關鍵尺寸與第二鰭部的關鍵尺寸相同。

可選的，高于所述隔離層的第一鰭部的關鍵尺寸大于高于所述隔離層的第二鰭部的關鍵尺寸。

可選的，所述絕緣阻擋層的材料為氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅或氮化硼。

可選的，所述絕緣阻擋層的厚度為30埃至50埃。

可選的，形成所述絕緣阻擋層的工藝步驟包括：在所述第一區域的襯墊氧化層表面以及第二區域的襯墊氧化層表面形成絕緣阻擋膜；在所述第一區域的絕緣阻擋膜表面形成圖形層；以所述圖形層為掩膜，刻蝕去除位于第二區域的絕緣阻擋膜，在所述第一區域襯墊氧化層表面形成絕緣阻擋層。

可選的，采用原子層沉積工藝形成所述絕緣阻擋膜。

可選的，所述第二氧化層的厚度與第一氧化層的厚度之差為3納米至5納米。

可選的，在形成所述隔離層之后，所述第一鰭部的關鍵尺寸與第二鰭部的關鍵尺寸之間的差值為3納米至5納米。

可選的，采用流動性化學氣相沉積工藝形成所述前驅材料層。

可選的，所述流動性化學氣相沉積工藝采用的前驅物材料包括硅烷、二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、正硅酸乙酯、三乙氧基硅烷、八甲基環四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四甲基環四硅氧烷、三甲硅烷基胺、二甲硅烷基胺中的一種或幾種。

可選的，所述固化退火處理的氛圍氣體還包括o3或o2中的一種或多種。

可選的，所述固化退火處理的退火溫度為400攝氏度至500攝氏度。

可選的，在進行所述固化退火處理之后，還包括，對所述前驅材料層進行二次退火處理，退火溫度為900攝氏度至1100攝氏度，在n2氛圍下進行。

可選的，所述隔離層的材料為氧化硅。

可選的，采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除部分厚度的絕緣層形成所述隔離層。

可選的，采用原位水汽生成氧化工藝，形成所述襯墊氧化層。

可選的，所述襯墊氧化層的材料為氧化硅或氮氧化硅。

可選的，在形成襯墊氧化層之前，所述第一鰭部頂部表面以及第二鰭部頂部表面形成有硬掩膜層；所述絕緣阻擋層還覆蓋第一區域的硬掩膜層表面；所述絕緣層頂部高于硬掩膜層頂部。

可選的，在去除部分厚度的絕緣層形成隔離層之前，還包括步驟：研磨去除高于硬掩膜層頂部的絕緣層；在形成所述絕緣層之后、形成所述隔離層之前，去除所述硬掩膜層；或者，在形成所述隔離層之后，去除所述硬掩膜層。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本發明提供的鰭式場效應管的形成方法的技術方案中，在襯底表面、第一鰭部側壁表面以及第二鰭部側壁表面形成襯墊氧化層后，在第一區域的襯 墊氧化層表面還形成絕緣阻擋層；接著，在第一區域的絕緣阻擋層表面、以及第二區域的襯墊氧化層表面沉積具有流動性的前驅材料層；然后在含h2o氛圍下對前驅材料層進行固化退火處理，將前驅材料層轉化為絕緣層，在固化退火處理過程中，第一鰭部側壁被氧化形成第一氧化層，第二鰭部側壁表面被氧化形成第二氧化層，由于第一區域的絕緣阻擋層對h2o分子擴散起到阻擋作用，使得第一鰭部側壁表面接觸的h2o含量比第二鰭部側壁表面接觸到的h2o含量少，因此第一鰭部側壁被氧化的程度小于第二鰭部側壁被氧化的程度，使得第一氧化層的厚度小于第二氧化層的厚度；最后，去除部分絕緣層形成隔離層，還去除高于隔離層的絕緣阻擋層、第一氧化層以及第二氧化層，因此高于隔離層的第一鰭部的關鍵尺寸大于高于隔離層的第二鰭部的關鍵尺寸，從而獲得了具有不同關鍵尺寸的鰭部，使得器件設計冗余量(margin)得到改善。并且，本發明提供的形成方法工藝簡單，且還節約了半導體生產成本。

進一步，所述絕緣阻擋層的厚度為30埃至50埃，使得絕緣阻擋層對h2o分子的擴散具有較強的阻擋作用，提高在形成隔離層后第一鰭部和第二鰭部的關鍵尺寸之差；并且，由于所述絕緣阻擋層的厚度適中，使得形成前驅材料層的工藝窗口較大，從而使得前驅材料層具有較強的填孔能力，在第一區域實現前驅材料層的無孔洞填充，進而使得相應形成的隔離層中的孔洞減少，提高隔離層的電隔離能力。

附圖說明

圖1至圖10為本發明一實施例提供的鰭式場效應管形成過程的剖面結構示意圖。

具體實施方式

由背景技術可知，當形成的鰭部具有不同的關鍵尺寸時，現有技術提供的鰭式場效應管的形成工藝復雜。

為此，本發明提供一種鰭式場效應管的形成方法，提供包括第一區域和第二區域的襯底，所述第一區域襯底表面形成有第一鰭部，所述第二區域襯底表面形成有第二鰭部，且所述第一鰭部的關鍵尺寸與第二鰭部的關鍵尺寸 相同；在所述襯底表面、第一鰭部側壁表面以及第二鰭部側壁表面形成襯墊氧化層；在所述第一區域的襯墊氧化層表面形成絕緣阻擋層；在所述第一區域的絕緣阻擋層表面、以及第二區域的襯墊氧化層表面沉積具有流動性的前驅材料層，所述前驅材料層頂部高于第一鰭部頂部以及第二鰭部頂部；在含h2o氛圍下對所述前驅材料層進行固化退火處理，將所述前驅材料層轉化為絕緣層，其中，在固化退火處理過程中，所述第一鰭部側壁被氧化形成第一氧化層，所述第二鰭部側壁被氧化形成第二氧化層，且所述第一氧化層的厚度小于第二氧化層的厚度；去除部分厚度的絕緣層形成隔離層，且還去除高于隔離層頂部的襯墊氧化層、絕緣阻擋層、第一氧化層以及第二氧化層，暴露出第一鰭部部分側壁表面和第二鰭部部分側壁表面。本發明形成了具有不同關鍵尺寸的第一鰭部和第二鰭部，且利用了對前驅材料層進行固化退火處理以及去除隔離層的工藝步驟，使得鰭式場效應管的形成工藝簡單。

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。

圖1至圖10為本發明一實施例提供的鰭式場效應管形成過程的剖面結構示意圖。

參考圖1，提供包括第一區域i和第二區域ii的襯底101，所述第一區域i襯底101表面形成有第一鰭部111，所述第二區域ii襯底101表面形成有第二鰭部112。

后續會對第一區域i的第一鰭部111和第二區域ii的第二鰭部112進行處理，使得第一區域i的第一鰭部111的關鍵尺寸與第二區域ii的第二鰭部112的關鍵尺寸不同。

本實施例中，所述第一區域i和第二區域ii相鄰，在其他實施例中，所述第一區域和第二區域還能夠相隔。

所述第一區域i襯底101表面形成有若干個分立的第一鰭部111，所述第一鰭部111的數量為1個、2個、5個等任一自然數個，所述第二區域ii襯底101表面形成有若干個分立的第二鰭部112，所述第二鰭部112的數量為1個、2個、5個等任一自然數個。本實施例中，以所述第一區域i襯底101表面具 有2個第一鰭部111，第二區域ii襯底101表面具有2個第二鰭部112為例。

所述襯底101的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦，所述襯底101還能夠為絕緣體上的硅襯底或絕緣體上的鍺襯底；所述第一鰭部111的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦；所述第二鰭部112的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦。本實施例中，所述襯底101的材料為硅，所述第一鰭部111的材料為硅，所述第二鰭部112的材料為硅。

所述第一鰭部111的關鍵尺寸(cd，criticaldimension)與第二鰭部112的關鍵尺寸相同。形成所述襯底101、第一鰭部111和第二鰭部112的工藝步驟包括：提供初始襯底；在所述初始襯底表面形成硬掩膜層102，所述硬掩膜層102定義待形成的第一鰭部111和第二鰭部112的圖形；以所述硬掩膜層102為掩膜刻蝕所述初始襯底，刻蝕后的初始襯底作為襯底101，位于第一區域i襯底101表面的凸起作為第一鰭部111，位于第二區域ii襯底101表面的凸起作為第二鰭部112。

所述硬掩膜層102的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅中的一種或多種；所述硬掩膜層102為單層結構或疊層結構。本實施例中，所述硬掩膜層102的材料為氮化硅。

在一個實施例中，形成所述硬掩膜層102的工藝步驟包括：首先形成初始硬掩膜；在所述初始硬掩膜表面形成圖形化的光刻膠層；以所述圖形化的光刻膠層為掩膜刻蝕所述初始硬掩膜，在初始襯底表面形成硬掩膜層102；去除所述圖形化的光刻膠層。在其他實施例中，所述硬掩膜層的形成工藝還能夠包括：自對準雙重圖形化(sadp，self-aligneddoublepatterned)工藝、自對準三重圖形化(self-alignedtriplepatterned)工藝、或自對準四重圖形化(self-aligneddoubledoublepatterned)工藝。所述雙重圖形化工藝包括lele(litho-etch-litho-etch)工藝或lle(litho-litho-etch)工藝。

本實施例中，在形成所述第一鰭部111和第二鰭部112之后，保留位于第一鰭部111頂部表面的硬掩膜層102，保留位于第二鰭部112頂部表面的硬掩膜層102，因此，所述第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部形成有硬掩膜層 102，所述硬掩膜層102起到保護第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部的作用，防止第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部被氧化；并且，后續在進行平坦化工藝時，所述硬掩膜層102頂部表面還能夠作為平坦化工藝的停止位置，起到保護第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部的作用。

本實施例中，所述第一鰭部111頂部尺寸小于底部尺寸，所述第二鰭部112頂部尺寸小于底部尺寸。在其他實施例中，所述第一鰭部的側壁還能夠與襯底表面垂直，即第一鰭部頂部尺寸等于底部尺寸；所述第二鰭部的側壁還能夠與襯底表面垂直，即第二鰭部頂部尺寸等于底部尺寸。

參考圖2，在所述襯底101表面、第一鰭部111側壁表面以及第二鰭部112側壁表面形成襯墊氧化層103。

對所述襯底101、第一鰭部111側壁表面以及第二鰭部112側壁表面進行氧化處理，形成所述襯墊氧化層103。由于第一鰭部111頂部以及第二鰭部112頂部形成有硬掩膜層102，所述硬掩膜層102能夠避免第一鰭部111頂部以及第二鰭部112頂部被氧化，使得第一鰭部111和第二鰭部112的高度保持不變。

由于第一鰭部111和第二鰭部112為通過刻蝕初始襯底后形成的，所述第一鰭部111或第二鰭部112通常具有凸出的棱角且表面具有缺陷。本實施例中，對第一鰭部111和第二鰭部112進行氧化處理形成襯墊氧化層103，在氧化處理過程中，由于第一鰭部111或第二鰭部112凸出的棱角部分的比表面積更大，更容易被氧化，后續去除襯墊氧化層103之后，不僅第一鰭部111或第二鰭部112表面的缺陷層被去除，且凸出棱角部分也被去除，使第一鰭部111或第二鰭部112的表面光滑，晶格質量得到改善，避免第一鰭部111或第二鰭部112尖端放電問題。

并且，形成的襯墊氧化層103還有利于提高后續形成的隔離層與第一鰭部111、隔離層與第二鰭部112之間的界面性能，減小隔離層與第一鰭部111、隔離層與第二鰭部112之間的界面缺陷。

所述氧化處理可以采用氧等離子體氧化工藝、或者硫酸和過氧化氫的混合溶液氧化工藝。本實施例中，采用原位水汽生成(issg，in-situsteamgeneration)氧化工藝對襯底101、第一鰭部111以及第二鰭部112進行氧化 處理，形成所述襯墊氧化層103。由于襯底101、第一鰭部111以及第二鰭部112的材料均為硅，相應形成的襯墊氧化層103的材料為氧化硅。

本實施例中，所述襯墊氧化層103的材料為氧化硅，所述襯墊氧化層103的厚度為5埃至30埃。

參考圖3，在所述第一區域i的襯墊氧化層103表面以及第二區域ii的襯墊氧化層103表面形成絕緣阻擋膜104。

后續會刻蝕去除位于第二區域ii襯墊氧化層103表面的絕緣阻擋膜104，形成位于第一區域i襯墊氧化層103表面的絕緣阻擋層，位于第一區域i的絕緣阻擋層起到減緩后續固化退火處理對第一鰭部111側壁的氧化速率的作用。

由于后續會刻蝕去除位于第二區域ii襯墊氧化層103表面的絕緣阻擋膜104，且所述刻蝕工藝不會對第二區域ii的襯墊氧化層103造成刻蝕，因此所述絕緣阻擋膜104的材料與襯墊氧化層103的材料不同。所述絕緣阻擋膜104的材料還為后續易于被去除的材料。同時，所述絕緣阻擋膜104的材料還為絕緣材料，第一區域i中部分絕緣阻擋膜104后續作為鰭式場效應管的隔離層的一部分，起到電學隔離的作用。

為此，所述絕緣阻擋膜104的材料為氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅或氮化硼。本實施例中，所述絕緣阻擋膜104的材料為氮化硅，其好處在于，氮化硅具有較高的致密度，對后續固化退火處理過程中的h2o擴散起到較強的阻擋作用，有效的減小與第一鰭部111接觸的h2o含量，從而減小第一鰭部111側壁被氧化的程度。

若絕緣阻擋膜104的厚度過薄，則后續相應形成的絕緣阻擋層的厚度也較薄，使得絕緣阻擋層起到的阻擋h2o擴散能力有限；若絕緣阻擋膜104的厚度過厚，則后續刻蝕去除第二區域ii的絕緣阻擋膜104所需的刻蝕時間較長，并且，后續第一區域i形成的絕緣阻擋層的厚度較厚，使得形成前驅材料層的工藝窗口過小，不利于在第一區域i形成孔洞少的前驅材料層。為此，所述絕緣阻擋膜104的厚度為30埃至50埃，例如，所述絕緣阻擋膜104的厚度為40埃。

采用化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝或原子層沉積工藝形成所述 絕緣阻擋膜104。本實施例中，采用原子層沉積工藝形成所述絕緣阻擋膜104，由于原子層沉積工藝具有較高的臺階覆蓋能力，且形成的絕緣阻擋膜104的厚度均勻性好，使得絕緣阻擋膜104各處阻擋h2o擴散能力的差異性小，因此后續第一鰭部111側壁表面各處被氧化的速率較均勻，使得氧化后的第一鰭部111側壁仍具有良好形貌。

參考圖4，在所述第一區域i的絕緣阻擋膜104表面形成圖形層105，所述圖形層105暴露出第二區域ii的絕緣阻擋膜104表面。

所述圖形層105作為后續刻蝕去除第二區域ii絕緣阻擋膜104的掩膜。本實施例中，所述圖形層105的材料為光刻膠，形成所述圖形層105的工藝步驟包括：在所述絕緣阻擋膜104表面涂覆光刻膠層，所述光刻膠層頂部高于硬掩膜層102頂部；對所述光刻膠層進行曝光處理；接著，對曝光處理后的光刻膠層進行顯影處理，去除位于第二區域ii絕緣阻擋膜104表面的光刻膠層，形成所述圖形層105。

在其他實施例中，所述圖形層還能夠包括底部抗反射涂層以及位于底部抗反射涂層表面的光刻膠層。或者，所述圖形層的材料為硬掩膜材料，且所述圖形層的材料與絕緣阻擋膜以及襯墊氧化層的材料不同。

參考圖5，以所述圖形層105為掩膜，刻蝕去除位于第二區域ii的絕緣阻擋膜104(參考圖4)，在所述第一區域i的襯墊氧化層103表面形成絕緣阻擋層106。

本實施例中，采用干法刻蝕工藝，刻蝕去除位于第二區域ii的絕緣阻擋膜104。所述絕緣阻擋膜104的材料與襯墊氧化層103的材料不同，使得干法刻蝕工藝對絕緣阻擋膜104的刻蝕速率大于對襯墊氧化層103的刻蝕速率。

所述絕緣阻擋層106的材料與絕緣阻擋膜104的材料相同，具體的，所述絕緣阻擋層106的材料為氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氮化硅、碳氮氧化硅或氮化硼。本實施例中，所述絕緣阻擋層106的材料為氮化硅，由于氮化硅具有較高致密度，對后續固化退火處理過程中的h2o擴散起到較強的阻擋作用，有效的減小與第一鰭部111側壁接觸的h2o含量，從而減小第一鰭部111側壁被氧化的速率。

若所述絕緣阻擋層106的厚度過薄，則絕緣阻擋層106起到的阻擋h2o擴散的能力較弱，后續與第一鰭部111側壁接觸的h2o含量高，使得第一鰭部111側壁被氧化的程度較大，因此在后續固化退火處理后，第一鰭部111和第二鰭部112的關鍵尺寸的差別小；若絕緣阻擋層106的厚度過厚，則后續在第一區域i形成前驅材料層的工藝窗口小，使得在第一區域i形成的前驅材料有孔洞出現。為此，本實施例中，所述絕緣阻擋層106的厚度為30埃至50埃，例如絕緣阻擋層106的厚度為40埃，使得絕緣阻擋層106具有較強的阻擋h2o擴散的能力，并且，后續在第一區域i形成的前驅材料層具有較高的填孔(gapfilling)能力。

參考圖6，去除所述圖形層105(參考圖5)。

本實施例中，所述圖形層105的材料為光刻膠，采用灰化工藝或濕法去膠工藝，去除所述圖形層105。

參考圖7，在所述第一區域i的絕緣阻擋層106表面以及第二區域ii的襯墊氧化層103表面形成具有流動性的前驅材料層107，所述前驅材料層107頂部高于第一鰭部111頂部以及第二鰭部112頂部。

所述前驅材料層107為后續形成位于第一鰭部111之間、第二鰭部112之間以及第一鰭部111與第二鰭部112之間的隔離層提供工藝基礎。形成所述隔離層的工藝步驟包括：首先在第一鰭部111之間、第二鰭部112之間、第一鰭部111與第二鰭部112之間填充滿絕緣層，接著，回刻蝕去除部分厚度的絕緣層，形成暴露出部分第一鰭部111側壁表面、部分第二鰭部112側壁表面的隔離層。

隨著半導體結構尺寸的不斷減小，相鄰第一鰭部111、相鄰第二鰭部112、第一鰭部111與第二鰭部112之間的距離越來越小，為了改善絕緣層的填充孔隙能力，避免在形成絕緣層時在其中形成孔洞，采用流動性的前驅材料在第一區域i的絕緣阻擋層106表面以及第二區域ii的襯墊氧化層103表面形成前驅材料層107，由于前驅材料層107具有流動性以及粘度，因此能在第一鰭部111之間、第二鰭部112之間、第一鰭部111與第二鰭部112之間進行無孔洞填充。

具體的，采用流動性化學氣相沉積工藝，形成所述前驅材料層107。在進行流動性化學氣相沉積工藝過程中，將襯底101保持在預定的溫度范圍內，使流動性化學氣相沉積工藝的反應前驅物材料能夠流動的填充進入第一鰭部111之間、第二鰭部112之間以及第一鰭部111與第二鰭部112之間，從而形成具有流動性的前驅材料層107，所述前驅材料層107頂部高于硬掩膜層102頂部。

本實施例中，在進行流動性化學氣相沉積工藝過程中，襯底101的溫度小于150℃，例如，襯底101的溫度為20℃、50℃、70℃或110℃等。

所述流動性化學氣相沉積工藝采用的反應前驅物材料包括：硅烷、二硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、四甲基硅烷、正硅酸乙酯、三乙氧基硅烷、八甲基環四硅氧烷、四甲基二硅氧烷、四甲基環四硅氧烷、三甲硅烷基胺、二甲硅烷基胺中的一種或幾種。還可以使用其他硅烷胺及其衍生物等反應前驅物材料。

本實施例中，采用三基硅氮作為流動性化學氣相沉積工藝的反應前驅物材料，在nh3氛圍下進行所述流動性化學氣相沉積工藝。

具體的，將襯底101置于反應腔室內，流動性化學氣相沉積工藝參數為：反應前驅物材料以100sccm至3000sccm的流速進入反應腔室內，nh3以20sccm至1000sccm的流速進入反應腔室內，反應腔室壓強為0.1t至10t，反應腔室溫度為20℃至150℃，還可以向反應腔室內通入ar、he或xe等惰性氣體，惰性氣體流速為1000sccm至10000sccm。

在本發明的實施例中，所述反應前驅物中含有si，且流動性化學氣相沉積工藝在含氮的氣體氛圍下進行，因此所述前驅材料層107材料中至少包括硅原子和氮原子，所述前驅材料層107材料中還包括氫原子。具體的，形成的前驅材料層107中含有si-h、si-n或si-n-h等化學鍵，這些化學鍵在后續的固化退火處理過程中，氮原子會被o原子置換，使前述化學鍵被o-si-o或si-o所取代，形成材料為sio2的絕緣層。

參考圖8，在含h2o氛圍下對所述前驅材料層107(參考圖7)進行固化退火處理，將所述前驅材料層107轉化為絕緣層108。

本實施例中，在含h2o氛圍下，前驅材料層107中的化學鍵發生斷裂或重組，形成新的化學鍵或功能團，含h2o氛圍中的o離子進入前驅材料層107中，斷裂的si鍵、n鍵和h鍵與周圍的o離子結合形成新的化學鍵，如si-o-h鍵、si-o鍵或o-si-o鍵，從而將前驅材料層107轉化為絕緣層108，所述絕緣層108的材料為氧化硅，所述絕緣層108的頂部高于硬掩膜層102頂部。

所述固化退火處理的退火氛圍氣體還包括o2或o3中的一種或多種氣體。在一個具體實施例中，所述固化退火處理的退火溫度為400攝氏度至500攝氏度。

在含h2o氛圍下，h2o會擴散進入至前驅材料層107內，且在第二區域ii上，h2o經由襯墊氧化層103擴散至第二鰭部112側壁表面，第二鰭部112側壁被氧化形成第二氧化層122；在第一區域i上，h2o經由襯墊氧化層103以及絕緣阻擋層106后擴散至第一鰭部111側壁表面，第一鰭部111側壁被氧化形成第一氧化層(未標示)。

由于第一區域i上的絕緣阻擋層106對h2o起到了擴散阻擋作用，使得第一鰭部111側壁被氧化的程度小于第二鰭部112側壁被氧化的程度，因此第一氧化層的厚度小于第二氧化層122的厚度。由于在形成第一氧化層和第二氧化層122之前，所述第一鰭部111和第二鰭部112的關鍵尺寸相同，因此在形成第一氧化層和第二氧化層122之后，所述第一鰭部111的關鍵尺寸將大于第二鰭部112的關鍵尺寸。

在一個實施例中，所述第一氧化層的厚度為零，所述第二氧化層122的厚度為3納米至5納米；在其他實施例中，所述第一氧化層的厚度還能夠大于零。本實施例中，所述第二氧化層122的厚度與第一氧化層的厚度之差為3納米至5納米，也就是說，在形成所述第一氧化層和第二氧化層122之后，所述第一鰭部111的關鍵尺寸與第二鰭部112的關鍵尺寸之間的差值為3納米至5納米。需要說明的是，在其他實施例中，當絕緣阻擋層的厚度發生變化或固化退火處理的工藝參數發生變化時，所述第二氧化層的厚度與第一氧化層的厚度之差也會發生變化。

本實施例中，在含h2o氛圍下對前驅材料層107進行固化退火處理后， 還包括步驟，對所述前驅材料層107進行二次退火處理，退火溫度為900攝氏度至1100攝氏度，例如，退火溫度為900攝氏度至1000攝氏度，在n2氛圍下進行。

參考圖9，研磨去除高于硬掩膜層102(參考圖8)頂部的絕緣層108；去除所述硬掩膜層102。

本實施例中，采用化學機械研磨工藝，研磨去除高于硬掩膜層102頂部的絕緣層108，研磨停止位置為硬掩膜層102頂部表面。所述硬掩膜層102起到保護第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部的作用，避免研磨工藝對第一鰭部111頂部和第二鰭部112頂部造成研磨損傷。

采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除所述硬掩膜層102。本實施例中，所述硬掩膜層102的材料為氮化硅，濕法刻蝕工藝的刻蝕液體為磷酸溶液，其中，磷酸質量百分百為65％至85％，溶液溫度為120攝氏度至200攝氏度。在刻蝕去除所述硬掩膜層102過程中，位于第一區域i硬掩膜層102表面的絕緣阻擋層106也被刻蝕去除。

參考圖10，去除部分厚度的絕緣層108形成隔離層118，且還去除高于隔離層118頂部的襯墊氧化層103、絕緣阻擋層106、第一氧化層以及第二氧化層122，暴露出第一鰭部111部分側壁表面和第二鰭部112部分側壁表面。

采用濕法刻蝕工藝、干法刻蝕工藝或者siconi刻蝕系統，刻蝕去除部分厚度的絕緣層108形成隔離層118，還刻蝕去除高于隔離層118頂部的襯墊氧化層103、絕緣阻擋層106、第一氧化層以及第二氧化層122。

本實施例中，在同一道刻蝕工藝中，刻蝕去除部分厚度的絕緣層108，刻蝕去除高于隔離層118頂部的襯墊氧化層103、絕緣阻擋層106、第一氧化層以及第二氧化層122。在一個具體實施例中，采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除部分厚度的絕緣層108，濕法刻蝕工藝的刻蝕液體為氫氟酸溶液；采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除高于隔離層118頂部的絕緣阻擋層106，濕法刻蝕工藝的刻蝕液體為磷酸溶液，磷酸質量百分百為65％至85％，溶液溫度為120攝氏度至200攝氏度。

需要說明的是，本發明對去除部分厚度的絕緣層108、高于隔離層118頂 部的襯墊氧化層103、絕緣阻擋層106、第一氧化層以及第二氧化層122的工藝不做限制。

由于第一氧化層的厚度小于第二氧化層122的厚度，使得高于隔離層118的第一鰭部111的關鍵尺寸大于高于隔離層118的第二鰭部112的關鍵尺寸。本實施例中，在形成隔離層118之后，所述第一鰭部111的關鍵尺寸大于所述第二鰭部112的關鍵尺寸，具體的，第一鰭部111的關鍵尺寸與第二鰭部112的關鍵尺寸之差為3納米至5納米。

需要說明的是，本發明在形成隔離層118之前、形成絕緣層108之后，去除硬掩膜層，在其他實施例中，還能夠在形成隔離層之后去除硬掩膜層。

后續的工藝步驟包括：形成橫跨第一鰭部111的第一柵極結構，所述第一柵極結構位于第一區域i的隔離層118表面，且所述第一柵極結構覆蓋第一鰭部111部分頂部表面和側壁表面；在所述第一柵極結構兩側的第一鰭部111內形成第一源/漏區；形成橫跨第二鰭部112的第二柵極結構，所述第二柵極結構覆蓋第二鰭部112部分頂部表面和側壁表面；在所述第二柵極結構兩側的第二鰭部112內形成第二源/漏區。

本發明中，通過在第一區域的第一鰭部側壁上形成絕緣阻擋層的方法，減小第一鰭部側壁被氧化的程度，從而使得在形成隔離層之后，第一鰭部的關鍵尺寸大于第二鰭部的關鍵尺寸，獲得具有不同關鍵尺寸的鰭部。同時，本發明利用了對前驅材料層進行固化退火處理的工藝，通過利用固化退火處理過程中第一鰭部側壁和第二鰭部側壁被氧化程度的不同，獲得具有不同關鍵尺寸的第一鰭部和第二鰭部，充分的利用了現有技術形成鰭式場效應管必需的工藝步驟，在形成具有不同關鍵尺寸的鰭部的同時，使得形成鰭式場效應管的工藝步驟簡單，降低了形成鰭式場效應管的工藝難度。并且，本發明與現有技術形成具有相同特征尺寸的鰭部的鰭式場效應管的方法相比，僅額外增加了一道光罩。

雖然本發明披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。