子；位于所述外延层200表面,横跨所述鳍部1la的栅极结构300和位于所述栅极结构300两侧的鳍部1la内的源极和漏极。
[0078]本实施例中，所述介质层102和半导体衬底100之间还具有衬垫层103，所述衬垫层103有助于提高介质层102的界面质量，所述衬垫层103的材料可以是氧化硅，所述衬垫层103的厚度可以是5nm?30nm。
[0079]所述外延层200的材料包括硅、锗化硅、锗或碳化硅、砷化镓中的一种或几种半导体材料。待形成晶体管为PMOS晶体管时，所述外延层200的材料可以是锗、锗化硅等具有较高空穴迁移率的半导体材料；待形成晶体管为NMOS晶体管时，所述外延层200的材料可以是硅、碳化硅等具有较高电子迁移率的半导体材料。
[0080]所述外延层200内的掺杂离子的掺杂类型与待形成的鳍式场效应晶体管的掺杂类型相同。当待形成鳍式场效应晶体管为NMOS晶体管时，所述掺杂离子包括B、Ga或In中的一种或几种P型杂质离子；当待形成的鳍式场效应晶体管为PMOS晶体管时，所述掺杂离子包括P、As或Sb中的一种或几种N型杂质离子。在本发明的其他实施例中，也可以在外延层200的不同厚度掺杂不同类型的掺杂离子，以满足不同半导体器件的性能。
[0081]所述外延层200内的掺杂离子浓度范围为lE10atom/cm3?lE20atom/cm3,所述外延层200内的掺杂离子浓度可以是均匀分布、沿外延层200表面至鳍部1la表面逐渐升高的梯度分布或呈高斯分布状态。
[0082]所述外延层200的厚度小于50nm。
[0083]所述栅极结构300包括栅介质层301和位于所述栅介质层301表面的栅极302。所述栅介质层301的材料可以包括氧化硅、氧化铪、氧化锆、硅氧化铪、氧铝化铪等介质材料中的一种或几种，所述栅极302的材料可以包括多晶硅、T1、Ta、TiN, TaN, W等栅极材料中的一种或几种。
[0084]本实施例中，所述鳍式场效应晶体管还包括位于栅极结构300两侧的鳍部1la上的源极和漏极(图中未示出)。
[0085]所述鳍式场效应晶体管中位于鳍部1la顶部表面的外延层200的掺杂浓度和位于鳍部1la侧壁表面的相同厚度处的外延层200内的掺杂浓度相同，使得位于鳍部1la顶部及侧壁表面的外延层200的电学特性相同，作为晶体管的沟道层可以提高所述鳍式场效应晶体管的性能。
[0086]虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括: 提供半导体衬底； 在所述半导体衬底上形成凸起的鳍部； 在所述半导体衬底表面形成介质层，所述介质层表面低于鳍部的顶部表面并覆盖鳍部的部分侧壁； 采用外延工艺在所述鳍部表面形成外延层，并且在进行所述外延工艺时通入掺杂气体使形成的外延层具有掺杂离子； 在所述外延层表面形成横跨所述鳍部的栅极结构； 在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极和漏极。2.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，还包括:刻蚀部分厚度的鳍部之后，再在所述鳍部表面形成外延层。3.根据权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部被去除的厚度小于50nm。4.根据权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用各向同性刻蚀工艺刻蚀所述鳍部。5.根据权利要求4所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述各向同性刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺或者干法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为四甲基氢氧化铵溶液、氢氧化钾溶液或硝酸和氢氟酸的混合溶液。6.根据权利要求1或2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，采用选择性外延工艺形成所述外延层。7.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述选择性外延工艺包括原子层沉积工艺、分子束外延工艺或化学气相沉积工艺。8.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层的材料为硅、锗化硅、锗碳化硅或砷化镓。9.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层的厚度小于50nm。10.根据权利要求2所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层的厚度与刻蚀去除的鳍部厚度相同。11.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层内的惨杂离子浓度为lE10atom/cm3?lE20atom/cm3。12.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子浓度从外延层表面向鳍部表面逐渐升高。13.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子的浓度呈高斯分布。14.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子类型与待形成的鳍式场效应晶体管的类型一致。15.一种鳍式场效应晶体管，其特征在于，包括: 半导体衬底； 位于所述半导体衬底上的凸起的鳍部； 位于所述半导体衬底表面的介质层，所述介质层表面低于鳍部的顶部表面并覆盖鳍部的部分侧壁； 位于所述鳍部表面的外延层，所述外延层具有掺杂离子； 位于所述外延层表面，横跨所述鳍部的栅极结构； 位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源极和漏极。16.根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述外延层的材料为硅、锗化硅、锗、碳化硅或砷化镓。17.根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述外延层的厚度小于50nmo18.根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子浓度为 lE10atom/cm3 ?lE20atom/cm3。19.根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子浓度从外延层表面向鳍部表面逐渐升高或呈高斯分布。20.根据权利要求15所述的鳍式场效应晶体管，其特征在于，所述外延层内的掺杂离子类型与待形成的鳍式场效应晶体管的类型相反。
【专利摘要】一种鳍式场效应晶体管及其形成方法，所述鳍式场效应晶体管的形成方法包括提供半导体衬底；在所述半导体衬底上形成凸起的鳍部；在所述半导体衬底表面形成介质层，所述介质层表面低于鳍部的顶部表面并覆盖鳍部的部分侧壁；采用外延工艺在所述鳍部表面形成外延层，并且在进行所述外延工艺时通入掺杂气体使形成的外延层具有掺杂离子；在所述外延层表面形成横跨所述鳍部的栅极结构；在所述栅极结构两侧的鳍部内形成源极和漏极。上述鳍式场效应晶体管的形成方法可以提高鳍式场效应晶体管的性能。
【IPC分类】H01L29/78, H01L29/36, H01L21/336
【公开号】CN104979197
【申请号】CN201410131205
【发明人】金兰, 何永根
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月2日