[發(fā)明專利]形成FinFET半導(dǎo)體設(shè)備的低缺陷取代鰭部的方法及其所產(chǎn)生的設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410099173.3
• 申請日: 2014-03-17
• 公開（公告）號: CN104051539B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·弗倫海澤;A·P·雅各布;W·P·馬斯莎拉;K·阿卡瓦爾達
• 申請（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/10;H01L29/04;H01L21/336
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

1.一種半導(dǎo)體設(shè)備，包含：

基底鰭部，形成于由具有晶體結(jié)構(gòu)的第一半導(dǎo)體材料所構(gòu)成的基底中，其中，該基底鰭部的至少一個側(cè)壁處于該基底的該晶體結(jié)構(gòu)的<100>結(jié)晶方向；

取代鰭部結(jié)構(gòu)，位于該基底鰭部之上，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由不同于該第一半導(dǎo)體材料的半導(dǎo)體材料所構(gòu)成；

絕緣材料的層，置于該基底上且覆蓋該基底鰭部的該側(cè)壁及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的一部分；以及

柵極結(jié)構(gòu)，位于該取代鰭部結(jié)構(gòu)的至少一部分附近，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括形成在該絕緣材料的該層的曝露表面、該取代鰭部結(jié)構(gòu)的頂部表面、以及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的該側(cè)壁的其他部分上的柵極絕緣層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該基底為(100)基底以及該基底鰭部具有長軸，其中，該基底鰭部的該長軸處于該(100)基底的<100>結(jié)晶方向。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該基底為(110)基底以及該基底鰭部具有長軸，其中，該基底鰭部的該長軸處于該(110)基底的該晶體結(jié)構(gòu)的<110>結(jié)晶方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該基底為(100)硅基底或(110)硅基底的其中一者。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由硅/鍺、鍺或III-V族材料的其中一者所構(gòu)成。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該基底由硅所構(gòu)成。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該基底由硅所構(gòu)成，以及該取代鰭部結(jié)構(gòu)由硅/鍺所構(gòu)成。

8.一種半導(dǎo)體設(shè)備，包含：

基底鰭部，形成于由硅所構(gòu)成的(100)基底中，其中，該基底鰭部的長軸處于該(100)基底的該晶體結(jié)構(gòu)的<100>結(jié)晶方向；

取代鰭部結(jié)構(gòu)，位于該基底鰭部之上，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由不同于該硅的半導(dǎo)體材料所構(gòu)成；

絕緣材料的層，置于該基底上且覆蓋該基底鰭部的側(cè)壁及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的一部分；以及

柵極結(jié)構(gòu)，位于該取代鰭部結(jié)構(gòu)的至少一部分附近，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括形成在該絕緣材料的該層的曝露表面、該取代鰭部結(jié)構(gòu)的頂部表面、以及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的該側(cè)壁的其他部分上的柵極絕緣層。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由硅/鍺、鍺或III-V族材料的其中一者所構(gòu)成。

10.一種半導(dǎo)體設(shè)備，包含：

基底鰭部，形成于由硅構(gòu)成的(110)基底中，其中，該基底鰭部的長軸處于該(110)基底的該晶體結(jié)構(gòu)的<110>結(jié)晶方向；

取代鰭部結(jié)構(gòu)，位于該基底鰭部之上，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由不同于該硅的半導(dǎo)體材料所構(gòu)成；

絕緣材料的層，置于該基底上且覆蓋該基底鰭部的側(cè)壁及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的一部分；以及

柵極結(jié)構(gòu)，位于該取代鰭部結(jié)構(gòu)的至少一部分附近，其中該柵極結(jié)構(gòu)包括形成在該絕緣材料的該層的曝露表面、該取代鰭部結(jié)構(gòu)的頂部表面、以及該取代鰭部結(jié)構(gòu)的該側(cè)壁的其他部分上的柵極絕緣層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該取代鰭部結(jié)構(gòu)由硅/鍺、鍺或III-V族材料的其中一者所構(gòu)成。

12.一種形成FinFET設(shè)備的方法，包含：

在基底中形成基底鰭部，使得該基底鰭部的至少一個側(cè)壁處于該基底的<100>結(jié)晶方向；

在該基底鰭部之上形成取代鰭部；

在該基底上形成絕緣材料的層以覆蓋該基底鰭部的側(cè)壁及該取代鰭部的側(cè)壁的一部分；以及

在該取代鰭部的至少一部分附近形成柵極結(jié)構(gòu)，其中形成該柵極結(jié)構(gòu)包括形成在該絕緣材料的該層的曝露表面、該取代鰭部的頂部表面、以及該取代鰭部的該側(cè)壁的其他部分上的柵極絕緣層。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，該基底為(100)基底，以及其中，該基底鰭部經(jīng)形成，使得該基底鰭部的長軸處于該(100)基底的<100>結(jié)晶方向。