[发明专利]一种FinFET器件及其制备方法

说明书

本发明涉及半导体器件结构技术领域，尤其涉及一种FinFET器件及其制备方法，该FinFET器件主要包括源区、漏区和位于源区和漏区之间的鳍形沟道区，通过在FinFET衬底上制备源区、漏区及鳍形结构，刻蚀部分鳍形结构，通过外延生长的方法制备悬空的鳍形沟道，在外延生长的沟道结构的外围表面制备一高介电常数层和一金属材料层，形成悬空于FinFET衬底之上的全包围沟道，本技术方案有效制备了包括鳍形沟道的FinFET器件，该工艺简单易实施，且鳍形沟道被栅极包围住，有效消除了器件的漏场效应，同时抑制了器件的漏电及穿通问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件结构技术领域，尤其涉及一种FinFET器件及其制备方法。

背景技术

随着集成电路的发展，集成度越来越高，器件的尺寸越来越小，随着半导体器件特征尺寸的不断减小，传统的平面半导体制造技术已经无法使用，非平面技术的半导体器件应运而生，例如绝缘体上硅，双栅，多栅等新工艺的应用。目前鳍式场效应管在小尺寸领域被广发使用，而具有全包围栅极(gate-all-around)结构的半导体器件由于在器件性能及能有效抑制短沟道效应(short channel effect)的特殊性能，正是半导体业界所追求的。由于器件沟道被栅极包围，所以器件漏场的影响也被消除，有效抑制了器件的漏电及穿通问题。由于全包围栅极悬空于底部衬底，因此全包围栅极器件的制造工艺较为复杂。因此，如何制备具有鳍形沟道的场效应管成为本领域技术人员面临的一大难题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种FinFET器件及其制备方法，该FinFET器件主要包括源区、漏区和位于源区和漏区之间的鳍形沟道区，通过在FinFET衬底上制备源区、漏区及鳍形结构，刻蚀部分鳍形结构，通过外延生长的方法制备悬空的鳍形沟道，在外延生长的沟道结构的外围表面制备一高介电常数层和一金属材料层，形成悬空于FinFET衬底之上的全包围沟道，该技术方案具体为：

一种FinFET器件，其中，所述FinFET器件包括：

制备有FinFET衬底的半导体衬底；

源区，位于所述FinFET衬底之上，且设置在FinFET衬底的一端；

漏区，位于所述FinFET衬底之上，且设置在FinFET衬底的相对于设置源区的一端的另一端；

鳍形沟道，悬空设置在所述FinFET衬底之上，位于所述源区与所述漏区之间，与所述源区和所述漏区接触。

上述的FinFET器件，其中，所述FinFET器件还包括：

氧化物层，覆盖于所述FinFET衬底上表面的未与所述源区及漏区接触区域。

上述的FinFET器件，其中，所述氧化物层的材质为氧化硅。

上述的FinFET器件，其中，所述FinFET器件还包括：

位于所述鳍形沟道的除与所述源区和所述漏区接触的表面的外围表面的高介电常数材料层，以及

位于所述高介电常数材料外围表面的金属材料层。

上述的FinFET器件，其中，所述FinFET衬底的材质为多晶硅。

一种FinFET器件的制备方法，其中，所述方法包括：

提供一FinFET衬底，并于所述FinFET衬底之上制备源区、漏区以及位于所述源区和漏区之间的鳍形结构；

覆盖一氧化物层于所述鳍形结构的外表面及所述FinFET衬底的上表面，并覆盖一氮化物层于所述氧化物层的上表面；

去除所述鳍形结构两侧的氧化物层形成第一开口和第二开口；

于所述第一开口和所述第二开口进行掺杂外延生长工艺；