[發(fā)明專利]鰭式場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611116263.4
• 申請日: 2016-12-07
• 公開（公告）號: CN107039435B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱意為;許立德;黃仲帆;朱志祥
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

描述了包括襯底、鰭、絕緣物、至少一個柵極堆疊件和應(yīng)變材料部分的一種鰭式場效應(yīng)晶體管。絕緣物設(shè)置在襯底的溝槽中和鰭之間。鰭的上部高于絕緣物的頂面且上部具有基本上垂直的輪廓，而鰭的下部低于絕緣物的頂面且下部具有錐形輪廓。至少一個柵極堆疊件設(shè)置在鰭上方和在絕緣物上。應(yīng)變材料部分設(shè)置在至少一個柵極堆疊件的相對兩側(cè)上。本發(fā)明的實(shí)施例還涉及場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及鰭式場效應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

諸如鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)的三維多柵極結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)展以置換平面CMOS器件。FinFET的結(jié)構(gòu)部件中的一個是從襯底表面垂直延伸的半導(dǎo)體鰭，并且包裹鰭的柵極在溝道上方進(jìn)一步提供更好的電控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有溝槽和在所述溝槽之間的鰭，其中，所述鰭包括上部和下部；絕緣物，設(shè)置在所述襯底的所述溝槽中和所述鰭之間，其中，所述鰭的所述上部高于所述絕緣物的頂面且所述上部具有基本上垂直的輪廓，而所述鰭的所述下部低于所述絕緣物的所述頂面且所述下部具有錐形輪廓；至少一個柵極堆疊件，設(shè)置在所述鰭上方以及設(shè)置在所述絕緣物上；以及應(yīng)變材料部分，設(shè)置在所述至少一個柵極堆疊件的相對兩側(cè)上。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有溝槽和所述溝槽之間的鰭；絕緣物，設(shè)置在所述襯底的所述溝槽中和所述鰭之間，其中，所述鰭的低于所述絕緣物的頂面的下部夾在所述絕緣物之間且所述下部具有錐形輪廓；至少一個柵極堆疊件，設(shè)置在所述鰭上方和所述絕緣物上，其中，所述鰭的高于所述絕緣物的所述頂面的上部被所述至少一個柵極堆疊件覆蓋，且所述上部具有基本上垂直的輪廓；以及應(yīng)變材料部分，設(shè)置在所述至少一個柵極堆疊件的相對兩側(cè)上。

本發(fā)明的又一實(shí)施例提供了一種用于形成鰭式場效應(yīng)晶體管的方法，包括：提供具有偽圖案的襯底，所述偽圖案具有第一開口；在所述偽圖案的側(cè)壁上和所述第一開口內(nèi)形成雙掩模間隔件；去除所述偽圖案以形成第二開口，其中，所述第一開口的寬度基本上等于所述第二開口的寬度；通過使用所述雙掩模間隔件作為蝕刻掩模，圖案化所述襯底以在所述襯底中形成溝槽和在所述溝槽之間形成鰭；在所述襯底的所述溝槽中形成絕緣物；在所述襯底上方和所述絕緣物上形成堆疊結(jié)構(gòu)，其中，所述堆疊結(jié)構(gòu)覆蓋所述鰭的部分；在所述絕緣物之間和在所述堆疊結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)上形成應(yīng)變材料部分；去除所述堆疊結(jié)構(gòu)；以及在所述襯底上方和所述絕緣物上形成柵極堆疊件，其中，所述應(yīng)變材料部分位于所述柵極堆疊件的相對兩側(cè)上。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，對各種部件沒有按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例示出的用于形成FinFET的制造方法的工藝步驟的示例性流程圖。

圖2A至圖2L是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例示出的在用于形成FinFET的制造方法的各個階段中的FinFET的截面圖和立體圖。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于FinFET器件的鰭的一部分的示例性截面圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗Ｏ旅婷枋隽私M件和布置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制本發(fā)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為直接接觸的實(shí)施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可在各個實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號和/或字母。該重復(fù)是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。