[发明专利]鳍式场效应晶体管的形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面形成有第一绝缘层和贯穿所述第一绝缘层厚度的鳍部，且所述鳍部顶部高于第一绝缘层表面；

形成包括关键原子的牺牲层，所述牺牲层位于所述鳍部顶部和侧壁，当形成p型鳍式场效应晶体管时，所选牺牲层的晶格常数大于鳍部的晶格常数，当形成n型鳍式场效应晶体管时，所选牺牲层的晶格常数小于鳍部的晶格常数；

对所述牺牲层进行处理，使所述牺牲层中的关键原子进入鳍部；

所述牺牲层中的关键原子进入鳍部后，去除经处理后的牺牲层；

在去除经处理后的牺牲层后，形成横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构，且所述栅极结构的位置与所述牺牲层的位置相对应。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成牺牲层前，还包括：形成横跨所述鳍部的顶部和侧壁的伪栅极结构；在所述伪栅极结构两侧的鳍部形成源极和漏极；形成覆盖所述鳍部和第一绝缘层的第二绝缘层，所述第二绝缘层表面与所述伪栅极结构表面齐平；去除所述伪栅极结构，形成暴露出鳍部顶部和侧壁的开口，所述牺牲层形成在所述开口内。

3.如权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：形成覆盖所述开口侧壁的第一侧墙。

4.如权利要求3所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，还包括：对所述牺牲层进行处理前，形成位于所述第一侧墙侧壁的第二侧墙。

5.如权利要求4所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述第一侧墙的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅，所述第二侧墙的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

6.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，当形成p型鳍式场效应晶体管时，所述牺牲层的材料为硅锗或锗，所述关键原子为锗原子；当形成n型鳍式场效应晶体管时，所述牺牲层的材料为碳化硅或碳，所述关键原子为碳原子。

7.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述牺牲层为硅锗或碳化硅时，所述关键原子的质量百分比为50%-80%。

8.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，当所述牺牲层为硅锗时，对所述牺牲层进行处理的工艺为氧化处理工艺，采用的气体包括氧气和氢气。

9.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述氧气和氢气的体积比为1:1至3:1。

10.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，对所述牺牲层进行氧化处理时，氧化温度为450摄氏度-800摄氏度。

11.如权利要求8所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述对所述牺牲层进行处理的工艺为磁控式等离子体氧化工艺。

12.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，当所述牺牲层为锗时，对所述牺牲层进行处理的工艺为退火处理工艺。

13.如权利要求12所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述退火处理工艺的工艺参数为：退火温度为800摄氏度-1100摄氏度，退火时间为30秒-6分钟，退火时的采用的氧化气体为氧气或臭氧，采用的惰性气体为氦气或氩气。

14.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度为1纳米-10纳米。

15.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述牺牲层中的关键原子进入鳍部后，鳍部内关键原子的质量百分比小于50%。

16.如权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，去除经处理后的牺牲层的工艺为湿法刻蚀工艺或干法刻蚀工艺。

17.如权利要求16所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用的化学试剂为稀释的氢氟酸，刻蚀时间为15秒-50秒。

18.如权利要求16所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺的刻蚀气体为四氟化碳和氦气，其中，四氟化碳的流量为150标准毫升每分钟-300标准毫升每分钟，氦气的流量为0.1标准升每分钟-2标准升每分钟，刻蚀压强为0.01托-1托。