反相器的形成方法及反相器的制造方法
【專利摘要】一種反相器的形成方法及反相器，其中，反相器的形成方法包括：提供襯底，襯底包括P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；形成位于P型有源區(qū)的第一鰭部和位于N型有源區(qū)的第二鰭部,第一鰭部具有第一寬度，第二鰭部具有第二寬度，第一寬度等于第二寬度；在P型有源區(qū)形成第一絕緣層，在N型有源區(qū)形成第二絕緣層，第二絕緣層的厚度大于等于0且小于第二鰭部的高度，第一絕緣層的厚度小于第一鰭部的高度且大于第二絕緣層的厚度。第一鰭部的第一寬度等于第二鰭部的第二寬度，這樣，第一鰭部和第二鰭部所占用的襯底的表面積相同，反相器也就不會占據(jù)較多表面積。
【專利說明】反相器的形成方法及反相器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種反相器的形成方法及反相器。

【背景技術(shù)】
[0002]靜態(tài)隨機(jī)存儲器(Static Random Access Memory, SRAM)作為存儲器的一員，具有廣泛的應(yīng)用，其中SRAM存儲單元是SRAM的重要組成部分。
[0003]現(xiàn)有的SRAM存儲單元包括兩個交叉耦接的反相器，所述交叉耦接是指一個反相器的輸入端與另一個反相器的輸出端電連接，兩個反相器交叉耦接形成鎖存電路，用于存儲數(shù)據(jù)。其中任意一個反相器包括位于同一襯底上的一個P型晶體管和一個N型晶體管，所述P型晶體管、N型晶體管均為鰭式場效應(yīng)晶體管。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，形成SRAM存儲單元的反相器的方法為:
[0005]參照圖1，提供襯底10，襯底10包括第一區(qū)I和第二區(qū)II，第一區(qū)I為P型有源區(qū)，第二區(qū)II為N型有源區(qū)；
[0006]參照圖2，圖形化襯底10，在第一區(qū)I形成第一鰭部11，在第二區(qū)II形成第二鰭部12，第一鰭部11的高度H1等于第二鰭部12的高度H2，其中第一鰭部11具有第一寬度T1,第二鰭部12具有第二寬度T2，T1CT2;
[0007]參照圖3，在襯底10上形成絕緣層13，絕緣層13覆蓋襯底10，且第一鰭部11上表面至絕緣層13上表面的高度H3等于第二鰭部12上表面至絕緣層13上表面的高度H4 ；
[0008]參照圖4，在絕緣層13上形成橫跨第一鰭部11和第二鰭部12的柵極14，柵極14作為反相器的輸入端，分別對柵極14兩側(cè)的第一鰭部11進(jìn)行N型離子重?fù)诫s形成第一源極、第一漏極(未示出)，對柵極14兩側(cè)的第二鰭部12進(jìn)行P型離子重?fù)诫s形成第二源極、第二漏極(未示出)，之后，第一漏極與第二漏極電連接作為反相器的輸出端。
[0009]這樣，參照圖4，在第一區(qū)I形成P型鰭式場效應(yīng)晶體管，在第二區(qū)II形成N型鰭式場效應(yīng)晶體管，其中，P型鰭式場效應(yīng)晶體管具有第一線寬W1，第一線寬W1=TAZH3小型鰭式場效應(yīng)晶體管具有第二線寬W2=T2+2H4，W2Zff1)I ο在將該反相器應(yīng)用到SRAM存儲單元時，P型鰭式場效應(yīng)晶體管作為上拉晶體管，N型鰭式場效應(yīng)晶體管作為下拉晶體管，由于W2A1M,則N型鰭式場效應(yīng)晶體管的寄生電阻減小，SRAM單元靜態(tài)噪聲容限(Static NoiseMargin, SW)增大。SW是指使SRAM存儲單元的存儲節(jié)點(diǎn)翻轉(zhuǎn)的最小直流噪聲電壓，如果SRAM存儲單元受到的直流噪聲超過S匪，就會引起存儲節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的錯誤翻轉(zhuǎn)，造成數(shù)據(jù)讀取錯誤。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，增大S匪，就可降低SRAM存儲單元受到的直流噪聲干擾，降低數(shù)據(jù)讀取錯誤。
[0010]但是，參照圖4，現(xiàn)有技術(shù)形成的反相器中，由于T1CT2，造成第二鰭部12比第一鰭部11占用更多的襯底表面積，這樣，反相器也會占用更多的襯底表面積。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明解決的問題是，在形成現(xiàn)有技術(shù)的反相器時，作為反相器組成器件的N型鰭式場效應(yīng)晶體管占用較多襯底表面積。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種反相器的形成方法，反相器的形成方法包括:
[0013]提供襯底，所述襯底包括P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；
[0014]形成位于所述P型有源區(qū)的第一鰭部和位于N型有源區(qū)的第二鰭部，所述第一鰭部具有第一寬度，所述第二鰭部具有第二寬度，所述第一寬度等于第二寬度；
[0015]在所述P型有源區(qū)形成第一絕緣層，所述第一鰭部的側(cè)壁與第一絕緣層接觸，在所述N型有源區(qū)形成第二絕緣層，所述第二鰭部的側(cè)壁與第二絕緣層接觸，所述第二絕緣層的厚度大于等于O且小于第二鰭部的高度，所述第一絕緣層的厚度小于第一鰭部的高度且大于第二絕緣層的厚度。
[0016]可選地，所述第一鰭部的高度等于第二鰭部的高度。
[0017]可選地，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括:
[0018]在所述襯底上形成絕緣材料層，所述絕緣材料層覆蓋襯底、第一鰭部和第二鰭部，所述襯底上的絕緣材料層的厚度小于第一鰭部、第二鰭部的高度；
[0019]刻蝕N型有源區(qū)的絕緣材料層，在第二鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻的高度小于第二鰭部的高度；
[0020]回刻蝕所述絕緣材料層和所述第二側(cè)墻，在第一鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度，所述第一側(cè)墻作為第一絕緣層，回刻蝕第二側(cè)墻后形成第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度大于等于0，小于第一側(cè)墻的高度，所述第三側(cè)墻作為第二絕緣層。
[0021]可選地，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括:
[0022]在所述襯底上形成絕緣材料層，所述絕緣材料層覆蓋襯底、第一鰭部和第二鰭部，所述襯底上的絕緣材料層的厚度小于第一鰭部、第二鰭部的高度；
[0023]回刻蝕所述絕緣材料層，在第一鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻和在第二鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度，所述第二側(cè)墻的高度小于第二鰭部的高度，所述第一側(cè)墻作為所述第一絕緣層；
[0024]刻蝕所述第二側(cè)墻，形成第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度小于第一側(cè)墻的高度，大于等于0，所述第三側(cè)墻作為第二絕緣層。
[0025]可選地，刻蝕位于N型有源區(qū)的絕緣材料層的方法包括:
[0026]在所述絕緣材料層上形成底部抗反射層，所述底部抗反射層上表面至襯底上表面的高度，大于等于第一鰭部上的絕緣材料層上表面至襯底上表面的高度；
[0027]在所述底部抗反射層上形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層定義N型有源區(qū)的位置；
[0028]以所述圖形化的光刻膠層為掩模刻蝕底部抗反射層和所述絕緣材料層；
[0029]去除圖形化的光刻膠層和剩余的底部抗反射層。
[0030]可選地，在所述第一鰭部和第二鰭部上形成有硬掩模層。
[0031]可選地，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括:
[0032]在所述襯底上形成絕緣材料層，所述襯底上的絕緣材料層厚度大于等于第一鰭部的高度；
[0033]回刻蝕所述絕緣材料層，暴露部分高度第一鰭部、第二鰭部，剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行，第一鰭部、第二鰭部的高度大于周圍剩余絕緣材料層的厚度，所述P型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層；
[0034]刻蝕去除N型有源區(qū)部分厚度或全部厚度的剩余絕緣材料層，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層。
[0035]可選地，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括:
[0036]在所述襯底上形成絕緣材料層，所述襯底上的絕緣材料層厚度小于等于第一鰭部的高度；
[0037]刻蝕去除N型有源區(qū)部分厚度的絕緣材料層，暴露部分高度的第二鰭部，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行；
[0038]在刻蝕N型有源區(qū)的絕緣材料層后，回刻蝕絕緣材料層，至暴露部分高度的第一鰭部，P型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層，第一絕緣層上表面與襯底上表面平行，低于第一鰭部上表面，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層，第二絕緣層的厚度大于等于0，小于第一絕緣層的厚度。
[0039]可選地，還包括:形成橫跨所述第一鰭部和第二鰭部的柵極；
[0040]在所述柵極兩側(cè)的第一鰭部中進(jìn)行P型離子重?fù)诫s形成第一源極、第一漏極，在所述柵極兩側(cè)的第二鰭部中進(jìn)行N型離子重?fù)诫s形成第二源極、第二漏極。
[0041]可選地，所述柵極作為后柵工藝中的偽柵極，在形成第一源極、第一漏極、第二源極、第二漏極后，還包括:
[0042]在所述襯底上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層上表面與偽柵極上表面持平；
[0043]去除所述偽柵極形成偽柵溝槽；
[0044]在所述偽柵溝槽中形成柵極。
[0045]可選地，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
[0046]可選地，所述襯底為絕緣體上硅襯底，所述絕緣體上硅襯底包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣材料層和位于所述絕緣材料層上的頂部硅層；
[0047]形成第一鰭部和第二鰭部的方法為:圖形化所述頂部硅層形成第一鰭部和第二鰭部。
[0048]本發(fā)明還提供一種反相器，所述反相器包括:
[0049]襯底，所述襯底包括P型有源區(qū)和N型有源區(qū)；
[0050]位于所述P型有源區(qū)的第一鰭部和位于N型有源區(qū)的第二鰭部，所述第一鰭部具有第一寬度，所述第二鰭部具有第二寬度，所述第一寬度等于第二寬度；
[0051]位于P型有源區(qū)的第一絕緣層和位于N型有源區(qū)的第二絕緣層，所述第二絕緣層的厚度大于等于O且小于第二鰭部的高度，所述第一絕緣層的厚度小于第一鰭部的高度且大于第二絕緣層的厚度。
[0052]可選地，所述第一鰭部的高度等于第二鰭部的高度。
[0053]可選地，所述第一絕緣層為第一鰭部側(cè)壁的第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度；所述第二絕緣層為第二鰭部側(cè)壁的第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度大于等于0，小于第一側(cè)墻的高度。
[0054]可選地，所述第一絕緣層上表面、第二絕緣層上表面與襯底上表面平行。
[0055]可選地，還包括:
[0056]橫跨所述第一鰭部和第二鰭部的柵極；
[0057]位于所述柵極兩側(cè)的第一鰭部中具有P型離子重?fù)诫s，摻雜有P型離子的第一鰭部作為第一源極、第一漏極；
[0058]位于所述柵極兩側(cè)的第二鰭部中具有N型離子重?fù)诫s，摻雜有N型離子的第二鰭部作為第二源極、第二漏極。
[0059]可選地，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料層為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
[0060]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):
[0061]所述第一鰭部的第一寬度等于所述第二鰭部的第二寬度，這樣，第一鰭部和第二鰭部所占用的襯底的表面積相同，反相器也就不會占據(jù)較多表面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]圖1?圖4是現(xiàn)有技術(shù)的反相器在制作過程中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖5、圖6是本發(fā)明第一實(shí)施例的反相器在制作過程中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0064]圖7是沿圖6的AA方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0065]圖8?圖12是本發(fā)明第一實(shí)施例的反相器在制作過程中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0066]圖13是本發(fā)明第一實(shí)施例的反相器在制作過程中的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0067]圖14是沿圖13的BB方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0068]圖15?圖17是本發(fā)明第二實(shí)施例的反相器在制作過程中的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0069]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0070]第一實(shí)施例
[0071]參照圖5，提供襯底100，襯底100包括P型有源區(qū)I和N型有源區(qū)II。
[0072]在具體實(shí)施例中，所述襯底100為硅襯底、鍺襯底、或者氮化硅襯底等；或者還可以包括其它的材料，例如砷化鎵等II1-V族化合物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)襯底100上形成的半導(dǎo)體器件選擇所述襯底100的類型，因此所述半導(dǎo)體襯底的類型不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0073]參照圖6、圖7，圖6是立體圖，圖7是沿圖6的AA方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖形化所述襯底100，形成位于P型有源區(qū)I的第一鰭部101和位于N型有源區(qū)II的第二鰭部102，所述第一鰭部101的長度方向與第二鰭部102的長度方向相互平行，第一鰭部101的高度H1等于第二鰭部102的高度H2。
[0074]參照圖6、圖7，第一鰭部101在垂直于襯底100表面且平行于第一鰭部101長度方向的平面上的投影，與第二鰭部102在同一平面上的投影重疊。第一鰭部1lX方向(X方向?yàn)槠叫杏谝r底100表面且垂直于第一鰭部101長度方向)上具有第一寬度T1，第二鰭部102在X方向上具有第二寬度T2，T1=T20
[0075]在其他實(shí)施例中，若半導(dǎo)體襯底100為絕緣體上硅襯底，絕緣體上硅襯底包括底部娃層、位于底部娃層上的絕緣材料層、位于底部娃層上的絕緣材料層和位于絕緣材料層上的頂部硅層，圖形化頂部硅層形成第一鰭部和第二鰭部，絕緣材料層用來絕緣隔離第一鰭部、第二鰭部與底部硅層。
[0076]參照圖8，在襯底100上形成絕緣材料層103，所述絕緣材料層103覆蓋襯底100、第一鰭部101和第二鰭部102，其中，襯底100上的絕緣材料層的厚度D1小于第一鰭部101的高度H1、第二鰭部102的高度H2。
[0077]在具體實(shí)施例中，絕緣材料層103的材料為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。形成絕緣材料層103的方法為化學(xué)氣相沉積。若絕緣材料層103的材料為氧化硅，除使用化學(xué)氣相沉積外，還可以使用熱氧化生長工藝形成絕緣材料層103。
[0078]參照圖9，在絕緣材料層103上形成底部抗反射層104，底部抗反射層104覆蓋絕緣材料層103，且底部抗反射層104上表面至襯底100上表面的高度，大于第一鰭部101上的絕緣材料層上表面至襯底100上表面的高度。在其他實(shí)施例中，還可以是:底部抗反射層104上表面至襯底100上表面的高度，等于第一鰭部101上的絕緣材料層上表面至襯底100上表面的高度。
[0079]在具體實(shí)施例中，底部抗反射層104的材料可以是有機(jī)材料或無機(jī)絕緣材料，底部抗反射層104用來減少后續(xù)形成光刻膠過程中的絕緣材料層103對曝光光線的反射，減少曝光光線的反射光線對光刻膠曝光的影響，提高光刻膠層曝光精度。在本實(shí)施例中，底部抗反射層104的材料為有機(jī)材料，形成底部抗反射層104的方法為旋涂工藝，形成的底部抗反射層104的上表面較為平坦。底部抗反射層104為后續(xù)形成光刻膠提供平坦表面，確保光刻膠的圖案精細(xì)。
[0080]參照圖10，在底部抗反射層104上形成圖形化的光刻膠層105，圖形化的光刻膠層105定義N型有源區(qū)II的位置。以所述圖形化的光刻膠層105為掩模刻蝕位于N型有源區(qū)II的底部抗反射層、絕緣材料層，暴露部分高度的第二鰭部102，在第二鰭部102側(cè)壁形成第二側(cè)墻106，第二側(cè)墻106的高度小于第二鰭部101的高度。
[0081]在具體實(shí)施例中，刻蝕位于N型有源區(qū)II的底部抗反射層、絕緣材料層的方法為干法刻蝕，具體工藝參數(shù)可根據(jù)底部抗反射和絕緣材料層的具體材料進(jìn)行選擇，不再詳述。
[0082]參照圖11，去除圖形化的光刻膠層和剩余的底部抗反射層。去除圖形化的光刻膠層和剩余的底部抗反射層的方法為灰化工藝，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，不再詳述。
[0083]參照圖12，回刻蝕位于P型有源區(qū)I的絕緣材料層和位于N型有源區(qū)II的第二側(cè)墻，至全部去除第二側(cè)墻，暴露部分高度的第一鰭部101，在第一鰭部101的側(cè)壁形成第一側(cè)墻113，所述第一側(cè)墻113作為第一絕緣層。所述第一絕緣層不僅起到絕緣作用，而且還用來限定第一鰭部101暴露的高度。
[0084]在具體實(shí)施例中，參照圖11，由于位于P型有源區(qū)I的絕緣材料層并沒有遭到刻蝕，而位于N型有源區(qū)II的部分絕緣材料層被去除，因此，參照圖12，在回刻蝕絕緣材料層時，位于P型有源區(qū)I和位于N型有源區(qū)II的絕緣材料層遭到基本同步刻蝕，這樣，當(dāng)位于N型有源區(qū)II的剩余絕緣材料層全部被去除時，位于P型有源區(qū)I的絕緣材料層還有剩余。也就是，圖11所示的第二側(cè)墻106的高度定義了圖12所示的暴露的第一鰭部101的高度。
[0085]但是，需要說明的是，在其他實(shí)施例中，在回刻蝕第二側(cè)墻時，也可能部分去除第二側(cè)墻形成第三側(cè)墻，第三側(cè)墻的高度小于第一側(cè)墻的高度。也就是說，在刻蝕N型有源區(qū)II的絕緣材料層、和回刻蝕絕緣材料層和第二側(cè)墻后，位于第二鰭部側(cè)壁的第三側(cè)墻的高度大于等于0，所述第三側(cè)墻作為第二絕緣層。對第三側(cè)墻的高度，要根據(jù)暴露的第一鰭部、第二鰭部的高度來確定。
[0086]參照圖12，第一鰭部101暴露的高度H3小于第二鰭部102的高度H2，這樣第一鰭部101的第一線寬WPHJT1，第二鰭部102的第二線寬W^HJT2J1=T2, W2ZiW1M15而且第一鰭部101和第二鰭部102所占用的襯底100的表面積相同，與現(xiàn)有技術(shù)相比，這減小了第一鰭部101和第二鰭部102所占用的襯底10的表面積。
[0087]另外，在本實(shí)施例中，在形成第一絕緣層和第二絕緣層時，為先刻蝕N型有源區(qū)II的絕緣材料層，再回刻蝕P型有源區(qū)I絕緣材料層和第二側(cè)墻。在其他實(shí)施例中，也可以是:先回刻蝕絕緣材料層，暴露部分高度的第一鰭部和第二鰭部，在第一鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻、和在第二鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻，第一側(cè)墻、第二側(cè)墻的高度小于第一鰭部、第二鰭部的高度，第一側(cè)墻作為第一絕緣層；接著，刻蝕N型有源區(qū)II的部分或全部第二側(cè)墻，形成第三側(cè)墻，第三側(cè)墻的高度小于第一側(cè)墻的高度，第三側(cè)墻作為第二絕緣層。
[0088]參照圖13、圖14，圖13為立體圖，圖14為沿圖13的BB方向的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，形成橫跨第一鰭部101和第二鰭部102的柵極107，柵極107還橫跨位于第一鰭部101側(cè)壁上的第一側(cè)墻113。
[0089]在本實(shí)施例中，柵極107是前柵工藝中的柵極，在襯底100上還形成有橫跨第一鰭部101和第二鰭部102的柵介質(zhì)層108，所述柵極107覆蓋柵介質(zhì)層108。在形成柵極107后，還包括:在位于P型有源區(qū)I的柵極107兩側(cè)的第一鰭部101中形成P型離子摻雜形成第一源極和第一漏極(未示出)，在位于N型有源區(qū)II的柵極107兩側(cè)第二鰭部102中進(jìn)行N型離子摻雜形成第二源極和第二漏極，形成第一源極、第一漏極、第二源極和第二漏極的具體方法為離子注入。在其他實(shí)施例中，形成第一源極、第一漏極、第二源極和第二漏極的方法為，在柵極107兩側(cè)的第一鰭部101表面外延生長鍺硅層，在外延生長鍺硅層時，原位摻雜P型離子，具有P型離子摻雜的鍺硅層作為第一源極、第一漏極；在柵極107兩側(cè)的第二鰭部102表面外延生長碳硅層，在外延生長碳硅層時，原位摻雜N型離子，具有N型離子的碳硅層作為第二源極、第二漏極。
[0090]在其他實(shí)施例中，柵極107還可以是后柵工藝形成的偽柵極。在形成第一源極、第一漏極、第二源極和第二漏極后，還包括:
[0091]在襯底上形成層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層上表面與偽柵極上表面持平；
[0092]去除偽柵極形成偽柵溝槽；
[0093]在所述偽柵溝槽中形成柵極，所述柵極為金屬柵極或其他可行的柵極材料的柵極，在偽柵溝槽中柵極與偽柵溝槽之間還形成有高K柵介質(zhì)層。
[0094]這樣，在襯底100上形成的反相器包括位于P型有源區(qū)I的P型鰭式場效應(yīng)晶體管和位于N型有源區(qū)II的N型鰭式場效應(yīng)晶體管。P型鰭式場效應(yīng)晶體管和N型場效應(yīng)晶體管共用柵極107，后續(xù)將第一漏極與第二漏極電連接。由于W2ZiW1M,因此，N型鰭式場效應(yīng)晶體管的寄生電阻減小，SRAM單元在讀操作時的S匪增大。在將本發(fā)明的反相器應(yīng)用于SRAM存儲單元時，增大S匪，就可降低SRAM存儲單元受到的直流噪聲干擾，減低數(shù)據(jù)讀取錯誤。
[0095]另外，在本實(shí)施例中，第一鰭部和第二鰭部的高度相等。在其他實(shí)施例中，第一鰭部和第二鰭部的高度也可以不相等，只要滿足第一鰭部的第一寬度與第二鰭部的第二寬度相等，且第二鰭部的線寬與第一鰭部的線寬之比小于I的條件，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0096]第二實(shí)施例
[0097]第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于，在第二實(shí)施例中，形成第一絕緣層的方法包括:
[0098]參照圖15，在襯底300上沉積絕緣材料層303，所述絕緣材料層303高于第一鰭部301和第二鰭部302，也就是絕緣材料層303上表面高于第一鰭部301和第二鰭部302上表面，在其他實(shí)施例中，也可以是基本持平；
[0099]參照圖16，回刻蝕絕緣材料層303，暴露部分高度的第一鰭部301和第二鰭部302，由于回刻蝕是同步刻蝕，第一鰭部301暴露的第一高度H1等于第二鰭部301暴露的第二高度H2，剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行，第一高度H1、第二高度H2大于周圍剩余絕緣材料層303的高度，P型有源區(qū)I的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層311，第一鰭部的第一寬度T1等于第二鰭部的第二寬度T2 ；
[0100]參照圖17，圖形化剩余的絕緣材料層，刻蝕N型有源區(qū)II的部分厚度的剩余絕緣材料層，N型有源區(qū)II的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層312，第二絕緣層312的厚度大于等于0，且小于第一絕緣層的厚度。由于經(jīng)圖16所示步驟后的剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行，因此，經(jīng)圖17所示的刻蝕步驟后，第二絕緣層上表面與襯底上表面平行。
[0101]參照圖16、圖17，使用本實(shí)施例的方案，位于第一絕緣層311上暴露的第一鰭部301具有第一高度H1，位于第二絕緣層312上暴露的第二鰭部302具有第三高度H3, H^H3,則第一鰭部301具有第一線寬W1=ZHJT1，第二鰭部302具有第二線寬W2=ZHjI^W2ZiW1M。在占用較小襯底表面積的同時，還確保SRAM存儲單元在讀操作時較大的S匪。
[0102]在其他實(shí)施例中，形成第一絕緣層、第二絕緣層的方法，還可以是:
[0103]在襯底上形成絕緣材料層，所述襯底上的絕緣材料層的厚度大于等于第一鰭部的高度；
[0104]刻蝕N型有源區(qū)的絕緣材料層，暴露部分高度的第二鰭部，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行，低于第二鰭部上表面；
[0105]接著，回刻蝕P型有源區(qū)的絕緣材料層和N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層，至暴露部分高度的第一鰭部，P型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層，第一絕緣層上表面與襯底上表面平行，低于第一鰭部上表面，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層，第二絕緣層的厚度大于等于0，小于第一絕緣層的厚度。
[0106]除與第一實(shí)施例的區(qū)別之處外，其它未詳細(xì)說明的內(nèi)容或可替換方案可參考第一實(shí)施例，在本實(shí)施例中不再贅述。
[0107]本發(fā)明還提供一種反相器，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明。
[0108]第一實(shí)施例
[0109]參照圖13、圖14，反相器包括:
[0110]襯底100，所述襯底100包括P型有源區(qū)I和N型有源區(qū)II ；
[0111]位于所述P型有源區(qū)I的第一鰭部101和位于N型有源區(qū)II的第二鰭部102，第一鰭部101的高度等于第二鰭部102的高度，第一鰭部101具有第一寬度T1，第二鰭部102具有第二寬度T2，第一寬度T1等于第二寬度T2 ；
[0112]位于第一鰭部101側(cè)壁的第一側(cè)墻113，第一側(cè)墻113的高度小于第一鰭部101的高度，也就是第一鰭部101暴露部分高度，第一側(cè)墻113作為第一絕緣層，這樣，暴露的第一鰭部101的高度H3小于第二鰭部102的高度H.2，在其他實(shí)施例中，也可在第二鰭部102側(cè)壁形成第三側(cè)墻，第三側(cè)墻的高度小于第二鰭部的高度，小于第一側(cè)墻的高度，第三側(cè)墻作為第二絕緣層；
[0113]橫跨第一鰭部101和第二鰭部102的柵極107，柵極107可以為前柵工藝中形成的柵極，也可為后柵工藝形成的金屬柵極；
[0114]位于柵極107兩側(cè)的第一鰭部中具有P型離子重?fù)诫s，摻雜有P型離子的第一鰭部作為第一源極、第一漏極；
[0115]位于柵極107兩側(cè)的第二鰭部中具有N型離子重?fù)诫s，摻雜有N型離子的第二鰭部作為第二源極、第二漏極，在具體實(shí)施例中，第一漏極與第二漏極電連接。
[0116]在具體實(shí)施例中，第一絕緣層和第二絕緣層的材料為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
[0117]第二實(shí)施例
[0118]第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處在于:
[0119]參照圖17，在襯底300上形成有絕緣層，位于P型有源區(qū)的絕緣層定義為第一絕緣層311，位于N型有源區(qū)的絕緣層定義為第二絕緣層312，第一絕緣層311上表面與襯底300上表面平行，第二絕緣層312上表面與襯底300上表面平行，第一絕緣層311、第二絕緣層312的厚度小于第一鰭部301、第二鰭部302的高度，第二絕緣層312的厚度小于第一絕緣層311的厚度，使得第一鰭部301上表面至第一絕緣層311上表面的高度H1，小于第二鰭部302上表面至第二絕緣層312上表面的高度H3。在具體實(shí)施例中，第二絕緣層312的厚度也可為0，也就是說，N型有源區(qū)上可以沒有第二絕緣層。
[0120]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。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)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種反相器的形成方法，其特征在于，包括: 提供襯底，所述襯底包括P型有源區(qū)和N型有源區(qū)； 形成位于所述P型有源區(qū)的第一鰭部和位于N型有源區(qū)的第二鰭部，所述第一鰭部具有第一寬度，所述第二鰭部具有第二寬度，所述第一寬度等于第二寬度； 在所述P型有源區(qū)形成第一絕緣層，所述第一鰭部的側(cè)壁與第一絕緣層接觸，在所述N型有源區(qū)形成第二絕緣層，所述第二鰭部的側(cè)壁與第二絕緣層接觸，所述第二絕緣層的厚度大于等于O且小于第二鰭部的高度，所述第一絕緣層的厚度小于第一鰭部的高度且大于第二絕緣層的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一鰭部的高度等于第二鰭部的高度。
3.如權(quán)利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括: 在所述襯底上形成絕緣材料層，所述絕緣材料層覆蓋襯底、第一鰭部和第二鰭部，所述襯底上的絕緣材料層的厚度小于第一鰭部、第二鰭部的高度； 刻蝕N型有源區(qū)的絕緣材料層，在第二鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻，所述第二側(cè)墻的高度小于第二鰭部的高度； 回刻蝕所述絕緣材料層和所述第二側(cè)墻，在第一鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度，所述第一側(cè)墻作為第一絕緣層，回刻蝕第二側(cè)墻后形成第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度大于等于O，小于第一側(cè)墻的高度，所述第三側(cè)墻作為第二絕緣層。
4.如權(quán)利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括: 在所述襯底上形成絕緣材料層，所述絕緣材料層覆蓋襯底、第一鰭部和第二鰭部，所述襯底上的絕緣材料層的厚度小于第一鰭部、第二鰭部的高度； 回刻蝕所述絕緣材料層，在第一鰭部側(cè)壁形成第一側(cè)墻和在第二鰭部側(cè)壁形成第二側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度，所述第二側(cè)墻的高度小于第二鰭部的高度，所述第一側(cè)墻作為所述第一絕緣層； 刻蝕所述第二側(cè)墻，形成第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度小于第一側(cè)墻的高度，大于等于O，所述第三側(cè)墻作為第二絕緣層。
5.如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，刻蝕N型有源區(qū)的絕緣材料層的方法包括: 在所述絕緣材料層上形成底部抗反射層，所述底部抗反射層上表面至襯底上表面的高度，大于等于第一鰭部上的絕緣材料層上表面至襯底上表面的高度； 在所述底部抗反射層上形成圖形化的光刻膠層，所述圖形化的光刻膠層定義N型有源區(qū)的位置； 以所述圖形化的光刻膠層為掩模刻蝕底部抗反射層和所述絕緣材料層； 去除圖形化的光刻膠層和剩余的底部抗反射層。
6.如權(quán)利要求3或4所述的形成方法，其特征在于，在所述第一鰭部和第二鰭部上形成有硬掩模層。
7.如權(quán)利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括: 在所述襯底上形成絕緣材料層，所述襯底上的絕緣材料層厚度大于等于第一鰭部的高度； 回刻蝕所述絕緣材料層，暴露部分高度第一鰭部、第二鰭部，剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行，第一鰭部、第二鰭部的高度大于周圍剩余絕緣材料層的厚度，所述P型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層； 刻蝕去除N型有源區(qū)部分厚度或全部厚度的剩余絕緣材料層，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層。
8.如權(quán)利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成所述第一絕緣層和第二絕緣層的方法包括: 在所述襯底上形成絕緣材料層，所述襯底上的絕緣材料層厚度大于等于第一鰭部的高度； 刻蝕去除N型有源區(qū)部分厚度的絕緣材料層，暴露部分高度的第二鰭部，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層上表面與襯底上表面平行； 回刻蝕P型有源區(qū)的絕緣材料層和N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層，至暴露部分高度的第一鰭部，P型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第一絕緣層，第一絕緣層上表面與襯底上表面平行，低于第一鰭部上表面，N型有源區(qū)的剩余絕緣材料層作為第二絕緣層，第二絕緣層的厚度大于等于O，小于第一絕緣層的厚度。
9.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，還包括:形成橫跨所述第一鰭部和第二鰭部的柵極； 在所述柵極兩側(cè)的第一鰭部中進(jìn)行P型離子重?fù)诫s形成第一源極、第一漏極，在所述柵極兩側(cè)的第二鰭部中進(jìn)行N型離子重?fù)诫s形成第二源極、第二漏極。
10.如權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述柵極作為后柵工藝中的偽柵極，在形成第一源極、第一漏極、第二源極、第二漏極后，還包括: 在所述襯底上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層上表面與偽柵極上表面持平； 去除所述偽柵極形成偽柵溝槽； 在所述偽柵溝槽中形成柵極。
11.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料為氮化硅、氧化硅或氮氧化硅。
12.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述襯底為絕緣體上硅襯底，所述絕緣體上硅襯底包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣材料層和位于所述絕緣材料層上的頂部娃層； 形成第一鰭部和第二鰭部的方法為:圖形化所述頂部硅層形成第一鰭部和第二鰭部。
13.一種反相器，其特征在于，包括: 襯底，所述襯底包括P型有源區(qū)和N型有源區(qū)； 位于所述P型有源區(qū)的第一鰭部和位于N型有源區(qū)的第二鰭部，所述第一鰭部具有第一寬度，所述第二鰭部具有第二寬度，所述第一寬度等于第二寬度； 位于P型有源區(qū)的第一絕緣層和位于N型有源區(qū)的第二絕緣層，所述第二絕緣層的厚度大于等于O且小于第二鰭部的高度，所述第一絕緣層的厚度小于第一鰭部的高度且大于第二絕緣層的厚度。
14.如權(quán)利要求13所述的反相器，其特征在于，所述第一鰭部的高度等于第二鰭部的高度。
15.如權(quán)利要求14所述的反相器，其特征在于，所述第一絕緣層為第一鰭部側(cè)壁的第一側(cè)墻，所述第一側(cè)墻的高度小于第一鰭部的高度；所述第二絕緣層為第二鰭部側(cè)壁的第三側(cè)墻，所述第三側(cè)墻的高度大于等于O，小于第一側(cè)墻的高度。
16.如權(quán)利要求14所述的反相器，其特征在于，所述第一絕緣層上表面、第二絕緣層上表面與襯底上表面平行。
17.如權(quán)利要求13所述的反相器，其特征在于，還包括: 橫跨所述第一鰭部和第二鰭部的柵極； 位于所述柵極兩側(cè)的第一鰭部中具有P型離子重?fù)诫s，摻雜有P型離子的第一鰭部作為第一源極、第一漏極； 位于所述柵極兩側(cè)的第二鰭部中具有N型離子重?fù)诫s，摻雜有N型離子的第二鰭部作為第二源極、第二漏極。
18.如權(quán)利要求13所述的反相器，其特征在于，所述第一絕緣層和第二絕緣層的材料層為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
【文檔編號】H01L27/092GK104425372SQ201310365628
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】張海洋 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司