[发明专利]FINFET及形成FINFET的方法

说明书

本发明的实施例是一种方法，该方法包括在衬底上方形成多层叠件，该多层叠件包括交替的第一层和第二层，图案化多层叠件以形成鳍，形成围绕鳍的隔离区，鳍的上部在隔离区的顶面之上延伸，在鳍的上部的侧壁和顶面上形成第一栅叠件，第一栅叠件限定鳍的沟道区，以及从第一栅叠件外的鳍去除第一层，其中，在去除第一层之后，鳍的沟道区包括第一层和第二层两者。

技术领域

本发明的实施例总体涉及半导体领域，更具体地，涉及FINFET及形成FINFET的方法。

背景技术

随着半导体产业已进入纳米技术工艺节点以追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本，来自制造和设计问题的挑战导致诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维设计的发展。通常的FinFET制造为具有通过例如蚀刻掉衬底的硅层的部分来形成的从衬底延伸的薄而垂直的“鳍”(或鳍结构)。在这种垂直鳍中形成FinFET的沟道。在鳍上方(例如，包裹鳍)提供栅极。栅极位于沟道的两侧使得栅极从两侧控制沟道。然而，在半导体制造中实现这种部件和工艺仍然具有挑战。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种形成鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法，包括：在衬底上方形成多层叠件，所述多层叠件包括交替的第一层和第二层；图案化所述多层叠件以形成鳍；形成围绕所述鳍的隔离区，所述鳍的上部在所述隔离区的顶面之上延伸；在所述鳍的所述上部的侧壁和顶面上形成栅叠件，所述栅叠件限定所述鳍的沟道区；以及从所述鳍去除所述栅叠件外的所述第一层，其中，在去除所述第一层之后，所述鳍的所述沟道区包括所述第一层和所述第二层两者。

根据本发明的另一方面，提供了一种形成形成鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法，包括：在衬底上方形成鳍，所述鳍包括交替的第一层和第二层；形成围绕所述鳍的隔离区，所述鳍的上部在所述隔离区的顶面之上延伸；在所述鳍的所述上部的侧壁和顶面上形成第一栅叠件，所述第一栅叠件限定所述鳍的沟道区；从所述鳍选择性地去除所述第一栅叠件外的所述第一层；以及从所述鳍去除所述第一栅叠件外的所述第二层以在所述鳍中形成凹槽，其中，在去除所述第二层之后，所述鳍的所述沟道区包括所述第一层和所述第二层两者。

根据本发明的又一方面，提供了一种形成鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法，包括：形成包括多层叠件的多个鳍，所述多层叠件包括交替的第一层和第二层；实施鳍切割工艺以去除所述多个鳍中的一些，其中，在所述鳍切割工艺之后，保留至少两个鳍；在所述至少两个鳍的侧壁和顶面上形成第一栅介质和第一栅电极，所述第一栅介质和所述第一栅电极限定所述至少两个鳍的沟道区；使用所述第一栅介质和所述第一栅电极作为掩模，选择性地蚀刻所述多层叠件的所述第一层；在选择性蚀刻所述第一层之后，使用所述第一栅介质和所述第一栅电极作为掩模蚀刻所述第二层，以在所述至少两个鳍中形成凹槽；在蚀刻所述第二层之后，在所述至少两个鳍的所述凹槽中外延生长源极/漏极区；以及用第二栅介质和第二栅电极替代所述第一栅介质和所述第一栅电极。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。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减小。

图1是在三维视图中的鳍式场效应晶体管(FinFET)的实例。

图2至图5、图6A至图6B、图7A至图7C、图8A至8C、图9A至9C、图10A至10C、图11A至11C、图12A至12C、图13A至13C、图14A至14C和图15A至15C是根据一些实施例制造FinFET的中间阶段的截面图。

具体实施方式