[发明专利]制造鳍片器件的方法和鳍片器件

权利要求书

1.一种制造鳍片场效应晶体管（鳍片FET）器件的方法，包括以下步骤：

提供晶片；

在所述晶片中构图多个鳍片；

形成覆盖所述鳍片的一部分的虚拟栅极，其中所述鳍片被所述虚拟栅极覆盖的所述部分作为所述器件的沟道区，所述鳍片从所述虚拟栅极之下延伸出的部分作为所述器件的源极和漏极区；

在所述虚拟栅极的相对侧上形成间隔物；

去除所述虚拟栅极，由此在所述间隔物之间形成暴露所述器件的所述沟道区中的所述鳍片的沟槽；

将氮化物材料沉积到所述沟槽中，以便覆盖所述器件的所述沟道区中的每个所述鳍片的顶部和侧壁；

对所述晶片进行退火，以在所述氮化物材料中诱导应变，由此形成应力氮化物膜，所述应力氮化物膜覆盖所述器件的所述沟道区中的每个所述鳍片的所述顶部和侧壁并诱导应变；

去除所述应力氮化物膜；以及

形成替代栅极覆盖所述器件的所述沟道区中的所述鳍片。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

利用外延工艺增厚所述鳍片从所述虚拟栅极之下延伸出的所述部分。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

利用氧化物层覆盖所述器件的所述源极和漏极区，其中所述氧化物层用于在去除所述虚拟栅极的步骤期间保护所述源极和漏极区。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶片包括具有在掩埋氧化物（BOX）之上设置的SOI层的绝缘体上硅（SOI）晶片，以及其中所述鳍片被构图在所述SOI层中。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述SOI层包括硅、锗或硅锗。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶片包括体硅、锗或硅锗晶片。

7.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述鳍片具有从约10纳米至约30纳米的高度以及从约10纳米至约25纳米的宽度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述虚拟栅极的步骤包括以下步骤：

将所述虚拟栅极材料均厚沉积到所述晶片上以覆盖所述鳍片；以及

构图所述虚拟栅极材料以形成所述虚拟栅极。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述虚拟栅极材料包括多晶硅。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述间隔物包括氮化物间隔物。

11.根据权利要求2所述的方法，其中所述外延将所述鳍片从所述虚拟栅极之下延伸出的部分合并。

12.根据权利要求3所述的方法，其中所述氧化物层包括可流动氧化物。

13.根据权利要求1所述的方法，其中利用湿化学蚀刻或干蚀刻来去除所述虚拟栅极。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述氮化物材料包括氮化硅。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述晶片在约600℃至约1000℃的温度下退火。

16.根据权利要求1所述的方法，其中利用湿蚀刻工艺去除所述应力氮化物膜。

17.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述替代栅极的步骤包括以下步骤：

利用栅极材料填充所述沟槽，以覆盖所述器件的所述沟道区中的所述鳍片；以及

平坦化所述栅极材料。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述栅极材料包括多晶硅、沉积金属和多种材料的混合叠层中的一种或多种。

19.一种鳍片FET器件，包括：

形成在晶片中的多个鳍片；

覆盖所述鳍片的一部分的栅极，其中所述鳍片的由所述栅极覆盖的部分鳍片作为所述器件的沟道区，所述鳍片从所述栅极之下延伸出的部分作为所述器件的源极和漏极区，其中所述器件的所述沟道区中的每个所述鳍片的顶部和侧壁具有诱导的应变；以及

位于所述栅极的相对侧上的间隔物。

20.根据权利要求19所述的鳍片FET器件，其中所述诱导的应变是压缩应变和拉伸应变中的一种或多种。