[发明专利]鳍式场效应晶体管结构及其制造方法

说明书

描述了包括衬底、鳍、绝缘物、至少一个栅极堆叠件和应变材料部分的一种鳍式场效应晶体管。绝缘物设置在衬底的沟槽中和鳍之间。鳍的上部高于绝缘物的顶面且上部具有基本上垂直的轮廓，而鳍的下部低于绝缘物的顶面且下部具有锥形轮廓。至少一个栅极堆叠件设置在鳍上方和在绝缘物上。应变材料部分设置在至少一个栅极堆叠件的相对两侧上。本发明的实施例还涉及场效应晶体管结构及其制造方法。

技术领域

本发明的实施例涉及鳍式场效应晶体管结构及其制造方法。

背景技术

诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维多栅极结构已经发展以置换平面CMOS器件。FinFET的结构部件中的一个是从衬底表面垂直延伸的半导体鳍，并且包裹鳍的栅极在沟道上方进一步提供更好的电控制。

发明内容

本发明的实施例提供了一种鳍式场效应晶体管，包括：衬底，具有沟槽和在所述沟槽之间的鳍，其中，所述鳍包括上部和下部；绝缘物，设置在所述衬底的所述沟槽中和所述鳍之间，其中，所述鳍的所述上部高于所述绝缘物的顶面且所述上部具有基本上垂直的轮廓，而所述鳍的所述下部低于所述绝缘物的所述顶面且所述下部具有锥形轮廓；至少一个栅极堆叠件，设置在所述鳍上方以及设置在所述绝缘物上；以及应变材料部分，设置在所述至少一个栅极堆叠件的相对两侧上。

本发明的另一实施例提供了一种鳍式场效应晶体管，包括：衬底，具有沟槽和所述沟槽之间的鳍；绝缘物，设置在所述衬底的所述沟槽中和所述鳍之间，其中，所述鳍的低于所述绝缘物的顶面的下部夹在所述绝缘物之间且所述下部具有锥形轮廓；至少一个栅极堆叠件，设置在所述鳍上方和所述绝缘物上，其中，所述鳍的高于所述绝缘物的所述顶面的上部被所述至少一个栅极堆叠件覆盖，且所述上部具有基本上垂直的轮廓；以及应变材料部分，设置在所述至少一个栅极堆叠件的相对两侧上。

本发明的又一实施例提供了一种用于形成鳍式场效应晶体管的方法，包括：提供具有伪图案的衬底，所述伪图案具有第一开口；在所述伪图案的侧壁上和所述第一开口内形成双掩模间隔件；去除所述伪图案以形成第二开口，其中，所述第一开口的宽度基本上等于所述第二开口的宽度；通过使用所述双掩模间隔件作为蚀刻掩模，图案化所述衬底以在所述衬底中形成沟槽和在所述沟槽之间形成鳍；在所述衬底的所述沟槽中形成绝缘物；在所述衬底上方和所述绝缘物上形成堆叠结构，其中，所述堆叠结构覆盖所述鳍的部分；在所述绝缘物之间和在所述堆叠结构的相对两侧上形成应变材料部分；去除所述堆叠结构；以及在所述衬底上方和所述绝缘物上形成栅极堆叠件，其中，所述应变材料部分位于所述栅极堆叠件的相对两侧上。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。

图1是根据本发明的一些实施例示出的用于形成FinFET的制造方法的工艺步骤的示例性流程图。

图2A至图2L是根据本发明的一些实施例示出的在用于形成FinFET的制造方法的各个阶段中的FinFET的截面图和立体图。

图3示出了根据本发明的一些实施例的用于FinFET器件的鳍的一部分的示例性截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。