[发明专利]FinFET器件的结构及其形成方法

权利要求书

1.一种制造鳍式场效应晶体管的方法，包括：

提供具有n型鳍式场效应晶体管(NFET)区和p型鳍式场效应晶体管(PFET)区的衬底；

在所述NFET区和所述PFET区中形成第一鳍结构；

在所述NFET区和所述PFET区上方形成图案化的氧化硬掩模(OHM)以暴露所述NFET区的第一栅极区中的所述第一鳍结构；

在所述第一栅极区中的所述第一鳍结构的中部中形成半导体氧化物部件；

在以硬掩模层覆盖所述NFET之后在所述PFET区中形成第二鳍结构；

在所述第二鳍结构中的第二栅极区和所述第一栅极区中形成伪栅极；

在所述NFET中的所述第一鳍结构中的第一源极/漏极(S/D)区中形成第一S/D部件；

在PFET中的所述第二鳍结构中的第二S/D区中形成第二S/D部件；

由所述NFET区中的第一高k/金属栅极(HK/MG)替换所述伪栅极，并且所述第一HK/MG环绕在所述第一栅极区中的所述第一鳍结构的上部上方；以及

由所述PFET区中的第二HK/MG替换所述伪栅极，并且所述第二HK/MG环绕在所述第二栅极区中的所述第二鳍结构的上部上方。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一鳍结构包括：

在所述衬底上方外延生长第一半导体材料层；

在所述第一半导体材料层的顶部上外延生长第二半导体材料层；以及

蚀刻所述第一半导体材料层和所述第二半导体材料层以在所述衬底中形成所述第一鳍结构和沟槽；

其中，所述第二半导体材料层是所述第一鳍结构的上部，所述第一半导体材料层是所述第一鳍结构的所述中部，并且所述衬底是所述第一鳍结构的底部。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述图案化的OHM层包括：

在所述NFET区和所述PFET区上方沉积OHM层；以及

穿过图案化的光刻胶层蚀刻所述OHM层以从所述第一栅极区去除所述OHM层。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述第一栅极区中的所述第一鳍结构的所述中部中形成所述半导体氧化物部件包括：

对暴露的所述第一鳍结构施加热氧化工艺；以及

将所述第一半导体材料层的外层转变为所述半导体氧化物部件。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述PFET区中形成所述第二鳍结构包括：

形成所述硬掩模层以覆盖所述NFET区；

对所述第一鳍结构的所述第二半导体材料层开槽；以及

在凹进的第二半导体材料层的顶部上外延生长第三半导体材料层。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一HK/MG环绕在所述第一鳍结构的所述第二半导体材料层上方。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二HK/MG环绕在所述第二鳍结构的第三半导体材料层上方。

8.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述第一S/D部件包括：

对所述第一鳍结构中的所述第二半导体材料层开槽；以及

在凹进的第二半导体材料层的顶部上外延生长所述第一半导体S/D部件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，还包括：

对所述第一半导体S/D部件的下部施加第一掺杂工艺；以及

对所述第一半导体S/D部件的上部施加第二掺杂工艺。

10.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述第二S/D部件包括：

对所述第二鳍结构中的第三半导体材料层开槽；

在凹进的第三半导体材料层的顶部上外延生长第二半导体S/D部件；以及

对所述第二半导体S/D部件施加第三掺杂工艺。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述PFET区中形成所述第二鳍结构之前，去除所述图案化的OHM；以及

在形成所述第二鳍结构之前，形成所述硬掩模层以覆盖所述NFET区。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：

在形成所述第二鳍结构之后，去除所述硬掩模层；以及

在所述NFET区中的所述第一鳍结构和所述PFET区中的所述第二鳍结构之间形成介电隔离层。