[发明专利]用于鳍型场效应晶体管的复合硬掩模

权利要求书

1.一种形成鳍型场效应晶体管结构的方法，包括：

在衬底上形成硬掩模层，其中所述衬底包括位于绝缘层之上的含硅层，所述硬掩模层包括第一层、第二层以及第三层，其中所述第一层形成在所述含硅层之上，所述第二层形成在所述第一层之上，所述第三层形成在所述第二层之上；

从所述硬掩模层以及所述含硅层形成鳍阵列；

形成栅极，所述栅极覆盖每个所述鳍阵列的部分而不是全部长度，所述部分覆盖所述阵列中的每个鳍，所述栅极在该栅极的两侧界定源极/漏极区域；

在所述栅极每一侧形成间隔物，所述形成间隔物被实施以从位于所述源极/漏极区域中的鳍的部分移除所述第三层；

从位于所述源极/漏极区域中的所述鳍的部分移除所述硬掩模层的所述第二层；以及

合并位于所述源极/漏极区域中的鳍以创建位于所述源极/漏极区域中的合并的鳍。

2.按照权利要求1的方法，其中形成所述鳍阵列进一步包括实施含硅的抗反射涂敷以及光学弥散层处理以移除在非器件区域中多余的鳍并且将留下的鳍切割至一长度。

3.按照权利要求2的方法，其中所述长度位于500nm至1μm之间。

4.按照权利要求1的方法，其中形成所述栅极进一步包括形成覆盖所述鳍阵列的高k金属栅极层，形成覆盖所述高k金属栅极层的栅极材料，以及从位于所述源极/漏极区域中的鳍的部分移除所述高k金属栅极层和所述栅极材料。

5.按照权利要求5的方法，其中所述栅极材料包括多晶硅。

6.按照权利要求5的方法，其中所述高k金属栅极层包括高k电解质，所述高k电解质包括二氧化铪、三氧化二铝或三氧化二镧中的一个或多个。

7.按照权利要求6的方法，其中所述高k金属栅极层包括金属层，所述金属层包括氮化钛、氮化钽、氮铝化钽、碳化钛中的一个或多个。

8.按照前述权利要求中任一方法，其中形成所述栅极形成具有大约18nm到大约22nm之间的宽度的栅极。

9.按照前述权利要求中的任一方法，所述移除所述第二层进一步包括实施湿法蚀刻以从位于所述源极/漏极区域中的鳍的部分去除所述硬掩模层的所述第二层。

10.按照权利要求9的方法，其中实施所述湿法蚀刻还在合并所述鳍之前实施预清洁。

11.按照前述权利要求中的任一方法，其中所述鳍在合并前具有大约8nm到大约12nm之间的宽度。

12.按照前述权利要求中的任一方法，其中所述合并所述鳍进一步包括实施原位掺杂的硅外延生长工艺。

13.按照权利要求12的方法，其中：

所述含硅层包括结晶硅层；

使用n型掺杂剂实施所述原位掺杂的硅外延生长工艺；

所述鳍型场效应晶体管结构是NFET结构。

14.按照权利要求13的方法，其中所述结晶硅层掺杂有p型掺杂剂。

15.按照权利要求12的方法，其中：

含硅层包括结晶硅层；

使用p型掺杂剂实施所述原位掺杂的硅外延生长工艺；

所述鳍型场效应晶体管结构是PFET结构。

16.按照权利要求15的方法，其中所述结晶硅层掺杂有n型掺杂剂。

17.按照前述权利要求中的任一方法，其中所述间隔物是第一间隔物，其中所述方法进一步包括在所述第一间隔物中每一个的暴露侧形成第二间隔物。

18.按照权利要求17的方法，其中在所述第一间隔物中每一个的暴露侧形成第二间隔物进一步包括从所述鳍移除位于所述源极/漏极区域的第一层。

19.按照权利要求17的方法，进一步包括：在形成所述第二间隔物之后实施至少一次退火。

20.按照权利要求19的方法，其中所述至少一次退火包括峰值退火或激光退火之一或全部。

21.按照前述权利要求中的任一方法，其中所述鳍的直立部分源自所述掩埋氧化物并通过一距离隔开。

22.按照前述权利要求中的任一方法，其中所述第一层和第三层包括氮化硅并且所述第二层包括二氧化硅。