[发明专利]FinFET及其制造方法

权利要求书

1.一种制造FinFET的方法，包括：

在半导体衬底上形成应力作用层；

在应力作用层上形成半导体层；

采用半导体层形成半导体鳍片，该半导体鳍片包括沿着其长度方向延伸的两个侧壁；

在半导体鳍片的侧壁上形成栅极介质层；

在栅极介质层上形成栅极导体层，使得栅极介质层夹在栅极导体层和半导体鳍片之间；以及

在半导体鳍片的两端形成源区和漏区，

其中应力作用层在半导体鳍片下方半导体鳍片平行延伸，并且应力作用层沿着半导体鳍片的长度方向对半导体鳍片施加应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述应力作用层沿着半导体鳍片的长度方向的第一尺寸大于沿着半导体鳍片的宽度方向的第二尺寸。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述应力作用层的第二尺寸大于半导体鳍片的宽度。

4.根据权利要求2所述的方法，在形成栅极介质层和形成栅极导体层的步骤之间还包括：形成浅沟槽隔离，以限定FinFET的有源区以及应力作用层的第一尺寸，使得应力作用层在半导体鳍片的长度方向上的两个端部与浅沟槽隔离邻接。

5.根据权利要求2所述的方法，在形成半导体层和形成半导体鳍片之间还包括：还包括：形成浅沟槽隔离，以限定FinFET的有源区以及应力作用层的第一尺寸，使得应力作用层在半导体鳍片的长度方向上的两个端部与浅沟槽隔离邻接。

6.根据权利要求2所述的方法，在形成栅极介质层和形成栅极导体层的步骤之间还包括：蚀刻应力作用层以限定应力作用层的第二尺寸。

7.根据权利要求6所述的方法，其中蚀刻应力作用层包括：

采用各向异性蚀刻去除应力作用层的未被半导体鳍片和栅极介质层遮挡的部分；以及

采用各向同性蚀刻去除应力作用层位于栅极介质层下方的一部分以形成底切。

8.根据权利要求6所述的方法，在蚀刻应力作用层和形成栅极导体层的步骤之间，还包括形成绝缘隔离层，其中，该绝缘隔离层将栅极导体层与半导体衬底、应力作用层和半导体鳍片之间电隔离。

9.根据权利要求1所述的方法，其中形成半导体鳍片包括：

在半导体层上形成硬掩模；以及

采用硬掩模将半导体层蚀刻成半导体鳍片。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述硬掩包括位于半导体层上的衬垫氧化物层和位于衬垫氧化物层上的衬垫氮化物层。

11.根据权利要求1所述的方法，其中在形成栅极介质层和栅极导体层之间，还包括形成夹在栅极介质层和栅极导体层之间的阈值调节金属层。

12.根据权利要求1所述的方法，其中半导体鳍片由Si组成，应力作用层由选自SiGe和Si:C的一种材料组成。

13.一种FinFET，包括：

半导体衬底；

半导体衬底上的应力作用层；

应力作用层上的半导体鳍片，该半导体鳍片包括沿着其长度方向延伸的两个侧壁；

半导体鳍片的侧壁上的栅极介质层；

栅极介质层上的栅极导体层；以及

半导体鳍片的两端处的源区和漏区，

其中应力作用层在半导体鳍片下方与半导体鳍片平行延伸并且沿着半导体鳍片的长度方向对半导体鳍片施加应力。

14.根据权利要求13所述的FinFET，其中所述应力作用层沿着半导体鳍片的长度方向的第一尺寸大于沿着半导体鳍片的宽度方向的第二尺寸。

15.根据权利要求14所述的FinFET，其中所述应力作用层的第二尺寸大于半导体鳍片的宽度。

16.根据权利要求14所述的FinFET，还包括浅沟槽隔离，用于限定FinFET的有源区以及应力作用层的第一尺寸，使得应力作用层在半导体鳍片的长度方向上的两个端部与浅沟槽隔离邻接。

17.根据权利要求13所述的FinFET，还包括绝缘隔离层，其中，绝缘隔离层将栅极导体层与半导体衬底、应力作用层和半导体鳍片之间电隔离。

18.根据权利要求17所述的FinFET，其中绝缘隔离层的一部分形成浅沟槽隔离。