[發(fā)明專利]FINFET半導(dǎo)體器件及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410011019.6
• 申請日: 2014-01-09
• 公開（公告）號: CN104779285B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙猛
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種FinFET半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一包含第一、第二半導(dǎo)體層的襯底；

刻蝕第一半導(dǎo)體層形成上部鰭片；

刻蝕第二半導(dǎo)體層未被上部鰭片覆蓋住的區(qū)域以形成上部鰭片下方的呈沙漏狀的下部鰭片；

形成圍繞在包含上部、下部鰭片的堆疊式鰭片兩側(cè)及上方的柵極結(jié)構(gòu)；

形成上部鰭片的步驟中，在第一半導(dǎo)體層上方形成一硬掩膜層并圖案化該硬掩膜層；

利用帶有開口圖形的硬掩膜層干法刻蝕第一半導(dǎo)體層暴露的區(qū)域，形成第一半導(dǎo)體層中深度小于第一半導(dǎo)體層原始厚度的溝槽；

利用硬掩膜層沿著所述溝槽以各向異性濕法刻蝕第一半導(dǎo)體層，從而形成上窄下寬的梯形狀上部鰭片。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成下部鰭片的步驟中，對第二半導(dǎo)體層暴露的區(qū)域進(jìn)行各向異性的濕法刻蝕，形成頂部和底部的寬度大于中間部寬度的沙漏狀下部鰭片。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成下部鰭片的步驟中，先利用硬掩膜層干法刻蝕第二半導(dǎo)體層，形成帶有垂直側(cè)壁形貌的下部鰭片；

然后對下部鰭片暴露的側(cè)壁進(jìn)行各向異性的濕法刻蝕，形成頂部和底部的寬度大于中間部寬度的沙漏狀下部鰭片。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成柵極結(jié)構(gòu)之后，以柵極結(jié)構(gòu)為自對準(zhǔn)掩膜在上部鰭片的上表面注入輕摻雜源/漏區(qū)；以及

然后在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成側(cè)墻，并在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的堆疊式鰭片中植入源極/漏極摻雜區(qū)。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成柵極結(jié)構(gòu)之后，在柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的堆疊式鰭片的兩側(cè)及上方選擇性的外延生長源極/漏極外延區(qū)。

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，N型FinFET所外延生長的源極/漏極外延區(qū)包括拉伸應(yīng)變的SiC外延區(qū)，P型FinFET所外延生長的源極/漏極外延區(qū)包括壓縮應(yīng)變的SiGe外延區(qū)。

7.一種FinFET半導(dǎo)體器件，其特征在于，應(yīng)用如權(quán)利要求1-6中任一方法進(jìn)行制備，包括：

一襯底和位于襯底之上的堆疊式鰭片；

圍繞在堆疊式鰭片兩側(cè)及上方的柵極結(jié)構(gòu)；

其中所述堆疊式鰭片包括一沙漏狀的下部鰭片和位于下部鰭片之上的一梯形狀的上部鰭片。

8.如權(quán)利要求7所述的FinFET半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述上部和下部鰭片兩者中之一為Si材質(zhì)，另一者為SiGe材質(zhì)。

9.如權(quán)利要求7所述的FinFET半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述襯底包含一底部襯底和位于底部襯底之上的掩埋絕緣層，所述堆疊式鰭片設(shè)置在掩埋絕緣層上方。