[發明專利]鰭式場效應晶體管結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201611181546.7
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN107170823B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 蔡俊雄;方子韋;王參群;陳科維
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種鰭式場效應晶體管，包括：

襯底，具有鰭和位于所述鰭之間的絕緣體，其中，所述鰭包括溝道部分和位于所述溝道部分旁邊的側翼部分；

至少一個柵極堆疊件，設置在所述襯底上方、設置在所述絕緣體上和所述鰭的所述溝道部分上方，其中所述至少一個柵極堆疊件包括柵極介電層；

氧化層，設置在所述溝道部分上，其中所述氧化層進一步地夾置在所述柵極介電層和所述溝道部分之間，并且夾置在所述柵極介電層和所述絕緣體之間；以及

外延材料部分，設置在所述鰭的所述側翼部分上方和所述至少一個柵極堆疊件的兩相對側處，其中，設置在所述至少一個柵極堆疊件的兩相對側處的所述外延材料部分彼此隔離，其中，所述外延材料部分與所述側翼部分的側壁直接接觸而沒有氧化層位于所述側翼部分的側壁上，其中，所述鰭的側翼部分相比于所述溝道部分的凹進小于1nm，所述外延材料部分圍繞所述鰭的所述側翼部分并且具有窄的輪廓，所述外延材料部分具有隨意定向的重迭層。

2.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述鰭的所述溝道部分和所述側翼部分從所述絕緣體凸出。

3.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述外延材料部分共形地覆蓋所述鰭的所述側翼部分的側壁和頂面。

4.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述鰭之間鰭節距小于30nm。

5.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述外延材料部分共形地覆蓋所述鰭的所述側翼部分。

6.根據權利要求1所述的晶體管，其中，所述至少一個柵極堆疊件包括：

柵極介電層，設置在所述絕緣體上并且覆蓋所述鰭的所述溝道部分；

柵電極層，設置在所述柵極介電層上；和

柵極間隔件，設置在所述柵極介電層和所述柵電極層的側壁上，

其中，所述柵極介電層和所述柵極間隔件設置在所述氧化層的頂面上，并且所述柵極間隔件和所述絕緣體由所述氧化層隔開。

7.根據權利要求1所述的晶體管，其中，源極區和漏極區位于所述至少一個柵極堆疊件的兩相對側處，所述源極區和漏極區包括所述鰭的所述側翼部分和設置在所述側翼部分上的外延材料部分。

8.一種鰭式場效應晶體管，包括：

襯底，具有鰭和位于所述鰭之間的溝槽；

絕緣體，設置在所述襯底的所述溝槽內；

至少一個柵極堆疊件，設置為橫跨所述鰭的溝道部分并且位于所述鰭的所述溝道部分上方并且設置在所述絕緣體上，其中，所述至少一個柵極堆疊件包括柵極介電層；

氧化層，設置在所述溝道部分上，其中所述氧化層進一步地夾置在所述柵極介電層和所述溝道部分之間，并且夾置在所述柵極介電層和所述絕緣體之間；以及

外延材料部分，設置在所述鰭的側翼部分上方和所述至少一個柵極堆疊件的兩相對側處，其中，所述外延材料部分圍繞所述鰭的所述側翼部分并且具有窄的輪廓，所述外延材料部分與所述側翼部分的側壁直接接觸并且所述外延材料部分具有隨意定向的重迭層，以及所述鰭的所述側翼部分和所述溝道部分從所述絕緣體凸出，以及所述鰭的側翼部分相比于所述溝道部分的凹進小于1nm。

9.根據權利要求8所述的晶體管，其中，具有所述窄的輪廓的所述外延材料部分共形地覆蓋所述鰭的所述側翼部分。

10.根據權利要求8所述的晶體管，其中，所述至少一個柵極堆疊件包括替代金屬柵極。

11.根據權利要求8所述的晶體管，其中，所述至少一個柵極堆疊件包括：

柵極介電層，設置在所述絕緣體上并且覆蓋所述鰭的所述溝道部分；

柵電極層，設置在所述柵極介電層上；和

柵極間隔件，設置在所述柵極介電層和所述柵電極層的側壁上，

其中，所述柵極介電層和所述柵極間隔件設置在所述氧化層的頂面上，并且所述柵極間隔件和所述絕緣體由所述氧化層隔開。