一种鳍式场效应晶体管及其制造方法

1.本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种鳍式场效应晶体管及其制造方法。


背景技术：

2.在半导体领域，锗硅或锗材料具有较高的载流子迁移率。当利用锗硅或锗材料制造鳍式场效应晶体管所包括的沟道时，利于鳍式场效应晶体管具有更大的驱动电流、更快的开关速度以及更低的驱动电压，从而使得锗硅或锗材料成为了沟道材料的主要候选之一。
3.但是，采用现有的制造方法制造包括锗硅或锗材料沟道的鳍式场效应晶体管时，会使得该鳍式场效应晶体管的良率较低，从而导致所获得的鳍式场效应晶体管的工作性能较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种鳍式场效应晶体管及其制造方法，用于提高包括材质含有锗的沟道的鳍式场效应晶体管的良率，提升该鳍式场效应晶体管的工作性能。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种鳍式场效应晶体管，该鳍式场效应晶体管包括：源区、漏区、沟道、侧墙和栅堆叠。其中，
6.侧墙和栅堆叠覆盖在沟道的外周。侧墙至少位于栅堆叠沿宽度方向的两侧。沟道位于源区和漏区之间。沟道包括第一材料部和第二材料部。第一材料部和第二材料部的材质不同。第二材料部的材质含有锗。第二材料部位于侧墙下方的区域为第一沟道区。第二材料部位于栅堆叠下方的区域为第二沟道区。第二材料部具有的第二沟道区的宽度小于第一沟道区的宽度、且第二材料部具有的第二沟道区的顶部与第一沟道区的顶部平齐。第一材料部形成在第二材料部具有的第一沟道区的顶部与侧墙之间，或第一材料部覆盖在第二材料部的顶部，第一材料部用于在制造过程中保护第二材料部的顶部。
7.采用上述技术方案的情况下，因材质含有锗的沟道相比于硅沟道具有相对较高的载流子迁移率，故在本发明提供的鳍式场效应晶体管中沟道包括的第二材料部的材质含有锗，并且该第二材料部具有的第二沟道区的宽度小于第一沟道区的宽度的情况下，本发明提供的鳍式场效应晶体管相比于传统硅基鳍式场效应具有更大的驱动电流、更快的开关速度以及更低的驱动电压的同时还可以改善漏电和短沟道效应。
8.此外，本发明提供的鳍式场效应晶体管中沟道还包括第一材料部。该第一材料部可以在制造过程中保护第二材料部的顶部，确保第二材料部具有的第二沟道区的顶部与第一沟道区的顶部平齐。换句话说，在制造本发明提供的鳍式场效应晶体管的过程中，当对第二材料层对应栅极形成区的部分进行横向减薄处理以形成第二沟道区时，因用于制造第一材料部的第一材料层位于上述第二材料层上，故第一材料层可以将上述第二材料部的顶部与外界隔离开。同时，因第一材料部的材质不同于第二材料部，故在第一材料层的掩膜作用下可以防止第二材料部的顶部在横向减薄处理过程中受到影响，确保横向减薄处理获得第
二材料部后该第二材料部具有的第二沟道区的高度不会减小，从而可以防止鳍式场效应晶体管的源漏导通电阻增大，提高鳍式场效应晶体管的导电性能。
9.本发明还提供了一种鳍式场效应晶体管的制造方法，该鳍式场效应晶体管的制造方法包括：
10.提供一基底。
11.在基底上形成鳍式场效应晶体管。鳍式场效应晶体管包括源区、漏区、沟道、侧墙和栅堆叠。其中，侧墙和栅堆叠覆盖在沟道的外周。侧墙至少位于栅堆叠沿宽度方向的两侧。沟道位于源区和漏区之间。沟道包括第一材料部和第二材料部。第一材料部和第二材料部的材质不同，第二材料部的材质含有锗。第二材料部位于侧墙下方的区域为第一沟道区，第二材料部位于栅堆叠下方的区域为第二沟道区，第二材料部具有的第二沟道区的宽度小于第一沟道区的宽度、且第二材料部具有的第二沟道区的顶部与第一沟道区的顶部平齐。第一材料部形成在第二材料部具有的第一沟道区的顶部与侧墙之间，或第一材料部覆盖在第二材料部的顶部，第一材料部用于在制造过程中保护第二材料部的顶部。
12.与现有技术相比，本发明提供的鳍式场效应晶体管的制造方法具有的有益效果与本发明提供的鳍式场效应晶体管具有的有益效果相同，此处不再赘述。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
14.图1为本发明实施中在基底上形成第一材料形成层和第二材料形成层后的结构示意图；
15.图2为本发明实施例中形成鳍部后的结构示意图；
16.图3为图2所示结构沿b-b’向的结构断面图；
17.图4为图2所示结构沿a-a’向的结构断面图；
18.图5为本发明实施例中形成浅槽隔离后的结构示意图；
19.图6中(a)和(b)部分分别为本发明实施例中形成浅槽隔离后的第一种结构沿a-a’向和b-b’向的结构断面图；
20.图7中(a)和(b)部分分别为本发明实施例中形成浅槽隔离后的第二种结构沿a-a’向和b-b’向的结构断面图；
21.图8中(a)和(b)部分分别为本发明实施例中形成浅槽隔离后的第三种结构沿a-a’向和b-b’向的结构断面图；
22.图9为本发明实施例中形成牺牲栅和侧墙后的结构沿b-b’向的结构断面图；
23.图10为本发明实施例中形成源区和漏区后的结构沿b-b’向的结构断面图；
24.图11为本发明实施例中形成介电层后的结构沿b-b’向的结构断面图；
25.图12为本发明实施例中去除牺牲栅后的结构示意图；
26.图13为图12所示结构沿b-b’向的结构断面图；
27.图14中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例中形成氧化层后在预形成区和第一沟道区处、且沿a-a’向的结构断面图；
28.图15中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例中形成第二材料部后在第二沟道区
和第一沟道区处、且沿a-a’向的结构断面图；
29.图16中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例中去除第一材料层位于第二沟道区顶部的部分后在第二沟道区和第一沟道区处、且沿a-a’向的结构断面图；
30.图17为本发明实施例中第一种第二材料部的横截面图；
31.图18为本发明实施例中第二种第二材料部的横截面图；
32.图19中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例提供的第一种鳍式场效应晶体管在第二沟道区和第一沟道区处、且a-a’向的结构断面图；
33.图20中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例提供的第二种鳍式场效应晶体管在第二沟道区和第一沟道区处、且a-a’向的结构断面图；
34.图21中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例提供的第三种鳍式场效应晶体管在第二沟道区和第一沟道区处、且a-a’向的结构断面图；
35.图22中(a1)和(a2)部分分别为本发明实施例提供的第四种鳍式场效应晶体管在第二沟道区和第一沟道区处、且a-a’向的结构断面图；
36.图23为本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管的制造方法流程图。
37.附图标记：11为基底，12为第一材料形成层，121为第一材料层，1211为第一材料部，13为第二材料形成层，131为第二材料层，1311为第二材料部，13111为第一沟道区，13112为第二沟道区，14为鳍部，141为鳍状结构，1411为第三材料层，14111为第三材料部，15为浅槽隔离，16为源区形成区，17为漏区形成区，18为过渡区，19为预形成区，20为牺牲栅，21为侧墙，22为源区，23为漏区，24为介电层，25为氧化层，26为栅堆叠，261为栅介质层，262为栅极。
具体实施方式
38.以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
39.在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
40.在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
43.在半导体领域，锗硅或锗材料具有较高的载流子迁移率。当利用锗硅或锗材料制造鳍式场效应晶体管所包括的沟道时，利于鳍式场效应晶体管具有更大的驱动电流、更快的开关速度以及更低的驱动电压，从而使得锗硅或锗材料成为了沟道材料的主要候选之一。与此同时，相比于利用硅材料制造沟道的第一鳍式场效应晶体管，因锗的禁带宽度比硅的禁带宽度小，故利用锗硅或锗材料制造沟道的第二鳍式场效应晶体管，其漏电问题比第一鳍式场效应晶体管更为严重，导致第二鳍式场效应晶体管的功耗较大，进而使得第二鳍式场效应晶体管的工作性能不佳。
44.针对于上述技术问题，本领域技术人员研发出了通过窄化锗硅或锗材料沟道的方式来引起量子效应，从而在提高载流子迁移率的同时达到改善上述第二鳍式场效应晶体管中出现的漏电和短沟道效应的目的。
45.但是，在实际的应用过程中，采用现有的制造方法在衬底上形成用于制造上述第二鳍式场效应晶体管包括的沟道的鳍部，并对该鳍部进行横向窄化后，沿着鳍部的长度延伸方向该鳍部各部分的高宽比均较大。在此情况下，在后续为形成浅槽隔离需要进行清洗和退火等操作，在上述操作过程中经横向窄化后的鳍部无其它结构支撑而容易出现弯曲或断裂，从而导致第二鳍式场效应晶体管的良率降低。此外，锗硅或锗材料的沟道与现有的硅半导体工艺中的氧化或表面处理不兼容。例如：锗硅或锗材料的沟道中锗原子比硅原子更容易被氧化导致沟道中锗含量不满足工作要求。基于此，在形成浅槽隔离后不能通过氧化的方式形成栅氧化层、以及也不能通过现有的表面处理方式获得更窄、且材质为锗硅或锗的鳍部。综上所述，采用现有的制造方法制造包括锗硅或锗材料沟道的鳍式场效应晶体管时，鳍式场效应晶体管的良率较低，从而导致所获得的鳍式场效应晶体管的工作性能较差。
46.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种鳍式场效应晶体管及其制造方法。其中，在本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管中，沟道包括的第二材料部的材质含有锗。并且，第二材料部具有的第二沟道区的宽度小于第一沟道区的宽度，以在提高沟道载流子迁移率的同时改善漏电和短沟道效应。此外，沟道还包括第一材料部。该第一材料部可以在制造过程中保护第二材料部的顶部，确保第二材料部具有的第二沟道区的顶部与第一沟道区的顶部平齐，防止鳍式场效应晶体管的源漏导通电阻增大，提高鳍式场效应晶体管的导电性能。
47.如图13、图19至图22所示，本发明实施例提供了一种鳍式场效应晶体管。该鳍式场效应晶体管包括：源区22、漏区23、沟道、侧墙21和栅堆叠26。
48.其中，如图13、图17至图22所示，上述侧墙21和栅堆叠26覆盖在沟道的外周。侧墙21至少位于栅堆叠26沿宽度方向的两侧。沟道位于源区22和漏区23之间。沟道包括第一材料部1211和第二材料部1311。第一材料部1211和第二材料部1311的材质不同，第二材料部1311的材质含有锗。第二材料部1311位于侧墙21下方的区域为第一沟道区13111，第二材料
部1311位于栅堆叠26下方的区域为第二沟道区13112，第二材料部1311具有的第二沟道区13112的宽度小于第一沟道区13111的宽度、且第二材料部1311具有的第二沟道区13112的顶部与第一沟道区13111的顶部平齐。第一材料部1211形成在第二材料部1311具有的第一沟道区13111的顶部与侧墙21之间，或第一材料部1211覆盖在第二材料部1311的顶部，第一材料部1211用于在制造过程中保护第二材料部1311的顶部。
49.具体来说，上述源区和漏区的材质可以相同，也可以不同。该源区和漏区的具体材质可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。示例性的，源区和漏区的材质可以为硅、锗硅、锗等半导体材料。
50.对于上述侧墙和栅堆叠来说，上述侧墙可以仅形成在栅堆叠沿宽度方向的两侧。或者，侧墙可以围绕在栅堆叠的四周。侧墙的材质可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘材质。如图19至图22所示，栅堆叠26可以包括依次覆盖在沟道外周的栅介质层261和栅极262。上述栅介质层261的材质可以为氧化硅或氮化硅等介电常数较低的绝缘材料，也可以为hfo2、zro2、tio2或al2o3等介电常数较高的绝缘材料。栅极262的材质可以为掺杂的多晶硅、tin、tan或tisin等导电材料。
51.上述沟道位于源区和漏区之间、且分别与源区和漏区接触。该沟道包括的第二材料部的具体材质可以为含有锗的任一半导体材料。示例性的，第二材料部的材质可以为si
1-x
ge
x
。其中，0＜x≤1。例如：上述si
1-x
ge
x
可以为si
0.9
ge
0.1
、si
0.3
ge
0.7
或ge等。至于第二材料部包括的第一沟道区和第二沟道区，如图17至图22所示，第一沟道区13111和第二沟道区13112的宽度方向与栅堆叠26的长度方向(平行于a-a’向)相同。第一沟道区13111的宽度和第二沟道区13112的宽度的差值可以根据沟道中锗含量的百分比、鳍式场效应晶体管的规格以及实际应用场景设置，此处不做具体限定。此外，沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112与第一沟道区13111的相对位置关系可以根据实际需求进行设置。例如：如图18所示，沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112的一侧可以与第一沟道区13111的一侧平齐。或者，如图17所示，沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112可以位于由两个第一沟道区13111所限定区域的中部。此时，沿着第二材料部1311的长度方向(平行于b-b’向)，第二材料部1311为规则的对称图形，使得第一沟道区13111沿宽度方向的两侧与第二材料部1311接触面的距离相等，以便于在鳍式场效应晶体管处于工作状态下源区和漏区各区域中的载流子通过较为规则的沟道导通，利于提升鳍式场效应晶体管的导电性能。
52.至于沟道包括的第一材料部的具体形成范围可以根据实际需求进行设置。具体的，如图1至图22所示，在制造本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管的过程中，会预先形成鳍状结构141，该鳍状结构141至少包括用于制造第一材料部1211的第一材料层121、以及用于制造第二材料部1311的第二材料层131。基于此，当对第二材料层131对应栅极形成区的部分进行横向减薄处理以形成第二沟道区13112时，因用于制造第一材料部1211的第一材料层121位于上述第二材料层131上，故第一材料层121可以将上述第二材料部1311的顶部与外界隔离开。同时，因第一材料部1211的材质不同于第二材料部1311，故在第一材料层121的掩膜作用下可以防止第二材料部1311的顶部在横向减薄处理过程中受到影响，确保横向减薄处理后第二材料层131的高度不会减小。在此情况下，在后续的执行操作中，若在形成第二材料部1311后去除了第一材料层121位于第二沟道区13112顶部的部分，则第一材
料层121剩余在过渡区18内的部分仅位于第一沟道区13111的顶部和侧墙21之间，该剩余的部分即为第一材料部1211。若在形成第二材料部1311后保留第一材料层121位于第二沟道区13112顶部的部分，则第一材料层121在过渡区18内剩余的部分依然位于第一沟道区13111和第二沟道区13112的顶部，即第一材料部1211覆盖在第二材料部1311的顶部。由此可见，可以根据实际需求对制造过程进行调整以获得形成范围不同的第一材料部1211。此外，第一材料部1211的材质可以根据第二材料部1311的材质、以及实际应用场景进行设置，只要能够应用至本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管中均可。例如：第一材料部1211的材质为硅。再者，第一材料部1211的厚度也可以根据实际需求进行设置，只要能够保护第二材料部1311的顶部均可。例如：第一材料部1211的厚度可以大于等于0.5nm、且小于等于10nm。
53.如前文所述，参见图13、图17至图22，因第一材料部1211位于第二材料部1311上，故沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112在两个第一沟道区13111所限定区域的具体位置的不同，第一材料部1211位于上述第二沟道区13112顶部的部分、以及第二材料部1311位于第二沟道区13112内的部分所构成结构的具体形状也随之不同。其中，如图17和图19至图22所示，在第一材料部1211覆盖在第二材料部1311的顶部的情况下，第一材料部1211位于第二材料部1311具有的第二沟道区13112和栅堆叠26之间的部分、以及第二材料部1311位于第二沟道区13112内的部分可以构成t型结构。应理解，此时沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112位于由两个第一沟道区13111所限定区域的中部，利于在横向减薄处理后第二沟道区13112各部分受力均衡，进一步降低横向减薄处理后第二沟道区13112发生弯曲和断裂的风险，提高鳍式场效应晶体管的良率。
54.由上述内容可知，如图14至图22所示，因材质含有锗的沟道相比于硅沟道具有相对较高的载流子迁移率，故在本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管中沟道包括的第二材料部1311的材质含有锗，并且该第二材料部1311具有的第二沟道区13112的宽度小于第一沟道区13111的宽度的情况下，本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管相比于传统硅基鳍式场效应具有更大的驱动电流、更快的开关速度以及更低的驱动电压的同时还可以改善漏电和短沟道效应。此外，本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管中沟道还包括第一材料部1211。该第一材料部1211可以在制造过程中保护第二材料部1311的顶部，确保横向减薄处理获得第二材料部1311后第二材料部1311具有的第二沟道区13112的高度不会减小，从而可以防止鳍式场效应晶体管的源漏导通电阻增大，提高鳍式场效应晶体管的导电性能。
55.在一些情况下，如图12至图22所示，本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管还可以包括衬底、浅槽隔离15和介电层24。上述衬底可以为硅、绝缘体上硅等半导体衬底。上述浅槽隔离15用于限定衬底具有的有源区。该浅槽隔离15的材质可以为sin、si3n4、sio2或sico等绝缘材料。上述介电层24覆盖在衬底上。并且，介电层24的顶部与栅堆叠26的顶部平齐。应理解，在制造本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管的过程中，如图11至图13所示，介电层24的存在可以在刻蚀牺牲栅20(或牺牲栅20和第一材料层121)时，保护源区22和漏区23不受刻蚀、清洗等操作的影响。具体的，上述介电层24的材质可以为sio2或sin等绝缘材料。
56.在一种示例中，如图21所示，上述沟道还可以包括第三材料部14111。第三材料部
14111的材质不同于第二材料部1311的材质。第二材料部1311形成在第三材料部14111上。
57.在实际的应用过程中，如图1至图18、以及图21所示，因沟道包括的第二材料部1311的材质含有锗，故若衬底和第二材料部1311的材质不同的情况下，在制造过程中需要至少在衬底上依次形成用于制造上述第二材料层131的第二材料形成层13、以及用于制造第一材料层121的第一材料形成层12。当然，还可以在形成第二材料形成层13前在衬底上形成应力缓冲层等膜层，以降低第二材料形成层13具有的应力，提高第二材料形成层13的成膜质量。基于此，自上而下，在刻蚀第一材料形成层12、第二材料形成层13和衬底(衬底和/或应力缓冲层等)形成鳍部14后，若衬底(衬底和/或应力缓冲层等)被刻蚀的深度大于浅槽隔离15厚度的情况下，鳍状结构141暴露在浅槽隔离15外的部分(即鳍状结构141)包括衬底(衬底和/或应力缓冲层等)被刻蚀且暴露在浅槽隔离15外的部分，该部分在形成源区22和漏区23后剩余的部分即为第三材料部14111。该第三材料部14111的材质与衬底和/或应力缓冲层等的材质相同。具体的，第三材料部14111的材质和厚度可以根据实际需求进行设置。例如：衬底为硅衬底，并且未形成应力缓冲层等膜层的情况下，上述第三材料部14111的材质为硅。
58.如图23所示，本发明实施例还提供了一种鳍式场效应晶体管的制造方法。下文将根据图1至图22示出的操作的立体图或断面图，对制造过程进行描述。具体的，该鳍式场效应晶体管的制造方法包括：
59.首先，提供一基底。具体的，该基底可以为未形成有任何结构的半导体衬底。例如：硅衬底、绝缘体上硅衬底等。或者，基底还可以为形成有一些结构的半导体衬底。例如：在所制造的鳍式场效应晶体管为集成电路中位于第二层或以上层的鳍式场效应晶体管的情况下，上述基底可以包括半导体衬底、形成在半导体衬底上的至少一层晶体管、以及将相邻层晶体管隔离开的层间介质层等。
60.如图1至图22所示，在基底11上形成鳍式场效应晶体管。鳍式场效应晶体管包括源区22、漏区23、沟道、侧墙21和栅堆叠26。其中，侧墙21和栅堆叠26覆盖在沟道的外周。侧墙21至少位于栅堆叠26沿宽度方向的两侧。沟道位于源区22和漏区23之间。沟道包括第一材料部1211和第二材料部1311。第一材料部1211和第二材料部1311的材质不同，第二材料部1311的材质含有锗。第二材料部1311位于侧墙21下方的区域为第一沟道区13111，第二材料部1311位于栅堆叠26下方的区域为第二沟道区13112，第二材料部1311具有的第二沟道区13112的宽度小于第一沟道区13111的宽度、且第二材料部1311具有的第二沟道区13112的顶部与第一沟道区13111的顶部平齐。第一材料部1211形成在第二材料部1311具有的第一沟道区13111的顶部与侧墙21之间，或第一材料部1211覆盖在第二材料部1311的顶部，第一材料部1211用于在制造过程中保护第二材料部1311的顶部。
61.具体的，上述鳍式场效应晶体管包括的各个结构、以及各个结构的材质和规格等信息可以参考前文，此处不再赘述。
62.在一种示例中，上述在基底上形成鳍式场效应晶体管可以包括以下步骤：
63.如图1至图8所示，在基底11上形成鳍状结构141。鳍状结构141包括第一材料层121和第二材料层131。第一材料层121位于第二材料层131上。鳍状结构141具有源区形成区16、漏区形成区17、以及位于源区形成区16和漏区形成区17之间的过渡区18。
64.具体的，上述第一材料层为用于制造第一材料部的膜层，故第一材料层的材质和
厚度等信息可以参考前文所述的第一材料部的材质和厚度等信息进行设置。此外，上述第二材料层的材质和厚度等信息可以参考前文所述的第二材料部的材质和厚度等信息进行设置，此处不再赘述。
65.示例性的，如图7和图21所示，在所制造的鳍式场效应晶体管包括的沟道还包括第三材料部14111的情况下，上述鳍状结构141还包括位于基底11与第二材料层131之间的第三材料层1411。该第三材料层1411用于制造第三材料部14111，故该第三材料层1411的材质和厚度等信息可以参考前文所述的第三材料部14111的材质和厚度等信息进行设置，此处不再赘述。
66.在实际的应用过程中，以基底为衬底。该衬底的材质与第二材料部的材质不同、且未形成应力缓冲层等膜层为例对形成鳍状结构进行简单介绍。如图1所示，首先可以为采用外延生长等工艺依次在衬底上形成第二材料形成层13和第一材料形成层12。如图2至图4所示，接着可以采用光刻和刻蚀工艺，自上而下依次对第一材料形成层、第二材料形成层和衬底进行刻蚀，形成鳍部14。其中，衬底被刻蚀的深度可以大于、等于或小于浅槽隔离的厚度。然后，如图5至图8所示，可以采用化学气相沉积和刻蚀等工艺在衬底暴露在鳍部之外的部分上形成浅槽隔离15。其中，鳍部暴露在浅槽隔离15外的部分为鳍状结构141。第一材料形成层被刻蚀后剩余的部分形成第一材料层121。第二材料形成层被刻蚀后剩余且暴露在浅槽隔离15外的部分形成第二材料层131。在此情况下，如图5、图6和图8所示，若衬底被刻蚀的深度小于或等于浅槽隔离15的厚度，则鳍状结构141仅包括第一材料层121和第二材料层131。如图7所示，若衬底被刻蚀的深度大于浅槽隔离15的厚度，则衬底被刻蚀且暴露在浅槽隔离15外的部分为第三材料层1411。鳍状结构141包括第一材料层121、第二材料层131和第三材料层1411。
67.值得注意的是，如前文所述，在形成鳍部时，衬底被刻蚀的深度具有多种可能的实现方式，从而无须因严格要求刻蚀深度而精准控制刻蚀条件，降低了刻蚀难度，易于制造本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管。
68.如图9所示，形成覆盖在过渡区外周的牺牲栅20和侧墙21。侧墙21至少位于牺牲栅20沿宽度方向的两侧。第二材料层131位于侧墙21下方的部分为第二材料部1311位于第一沟道区13111内的部分，第二材料层131位于牺牲栅20下方的区域为预形成区19。
69.在实际的应用过程中，可以采用化学气相沉积等工艺，在已形成的结构上沉积用于形成牺牲栅的栅极材料。接着可以采用干法刻蚀等工艺，对上述栅极材料进行刻蚀，保留栅极材料覆盖在过渡区外周的部分，获得牺牲栅。其中，上述栅极材料可以为非晶硅、多晶硅等易于去除的材料。如图9所示，在形成牺牲栅20后，可以采用上述方式至少在牺牲栅20的侧壁形成侧墙21。侧墙21所含有的材料可以为氮化硅等绝缘材料。侧墙21的厚度可以根据实际需求进行设置。
70.如图10所示，对鳍状结构位于源区形成区和漏区形成区的部分进行处理，以形成源区22和漏区23。
71.在实际的应用过程中，可以采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺去除鳍状结构位于源区形成区和漏区形成区内的部分。如图10所示，接着采用外延生长等工艺至少在上述源区形成区外延形成源区22、以及至少在漏区形成区外延形成漏区23。或者，可以直接对鳍状结构位于源区形成区和漏区形成区的部分进行离子注入处理，使得上述源区形成区对应形
成源区、以及使得漏区形成区对应形成漏区。
72.需要说明的是，如前文所述，在鳍状结构还包括第三材料层的情况下，对鳍状结构位于源区形成区和漏区形成区的部分进行处理后，第三材料层位于过渡区内的部分形成第三材料部。该第三材料部的材质不同于第二材料部的材质。其中，第三材料层位于源区形成区和漏区形成区内的部分在形成上述源区和漏区的过程中被去除掉，或者分别构成了源区和漏区的一部分。
73.在一种示例中，如图11所示，在所制造的鳍式场效应晶体管还包括介电层24的情况下，在形成上述源区22和漏区23后，在进行后续操作前，还需要采用沉积和刻蚀等工艺形成覆盖在基底11上方的介电层24。
74.需要说明的是，可以通过多种方式来形成上述结构。如何形成上述结构并非本发明的主要特征所在，因此在本说明书中，只对其进行简要地介绍，以便本领域普通技术人员能够容易地实施本发明。本领域普通技术人员完全可以设想别的方式来制作上述结构。
75.如图12和图13所示，去除牺牲栅。示例性的，可以采用干法刻蚀或湿法刻蚀工艺去除上述牺牲栅。
76.如图14和图15所示，至少在第一材料层121位于过渡区内的部分的掩膜作用下，对第二材料层位于预形成区19内的部分进行横向减薄处理，以使得第二材料层位于预形成区19内剩余的部分形成第二材料部位于第二沟道区13112内的部分。
77.在实际的应用过程中，因第一材料层与第二材料层的材质不同，故可以采用仅对第二材料层具有刻蚀作用而不会影响第一材料层的刻蚀剂直接对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理。或者，也可以采用准原子层刻蚀工艺对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理。
78.示例性的，上述采用准原子层刻蚀工艺对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理，可以包括以下步骤：如图14所示，对第二材料层位于预形成区19内的部分进行选择性氧化处理，以使得第二材料层位于预形成区19内的部分横向减薄固定厚度，并在第二材料层位于预形成区19内剩余部分的侧壁上形成氧化层25。接着去除氧化层。如图15所示，重复上述操作，直至将第二材料层位于预形成区内剩余部分的宽度减薄至第二材料部具有的第二沟道区13112的宽度。
79.具体的，可以采用硝酸或过氧化氢等具有强氧化特性的溶液对第二材料层位于预形成区内的部分进行选择性氧化处理。上述强氧化性溶液的浓度可以根据实际应用场景设置。例如：当强氧化性溶液为硝酸溶液时，硝酸的质量份数可以为20％至70％。当强氧化性溶液为过氧化氢溶液时，过氧化氢的质量份数可以为20％至40％。然后可以采用hf溶液或缓冲氧化物刻蚀液等去除氧化层。至于上述操作的重复次数可以根据每次形成的氧化层的厚度、以及预形成区和第二沟道区的宽度进行确定，此处不做具体限定。此外，需要说明的是，在进行上述选择性氧化处理过程中，因每次氧化的厚度在达到一定时间后会出现饱和。换句话说，在每次选择性氧化的时间大于等于饱和时间后，形成的氧化层可以将第二材料层位于预形成区内剩余的部分与强氧化性溶液隔离开，阻止该部分继续反应，从而无须精准控制刻蚀时间也能够精准控制每次横向减薄的厚度，确保获得宽度满足工作要求的第二沟道区，进一步提高鳍式场效应晶体管的良率。
80.值得注意的是，因第一材料层与第二材料层的材质不同，故进行横向减薄处理过
程中，故在第一材料层的掩膜作用下可以防止第二材料部的顶部在横向减薄处理过程中受到影响，确保横向减薄处理后第二材料层的高度不会减小，从而可以防止鳍式场效应晶体管的源漏导通电阻增大，提高鳍式场效应晶体管的导电性能。此外，本发明实施例提供的鳍式场效应晶体管是在去除牺牲栅后，仅对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理，而不是对第二材料层整体进行横向减薄处理。基于此，因第二沟道区的长度较小，并且在减薄处理过程中和减薄处理后宽度较窄的第二沟道区的两侧存在第一沟道区和侧墙可以为其提供支撑，从而利于解决现有技术中沟道在窄化后容易出现弯曲或断裂的问题，提高鳍式场效应晶体管的良率。
81.在一些情况下，若所制造的鳍式场效应晶体管中，沿着第二材料部的宽度方向，第二材料部具有的第二沟道区并未处于两个第一沟道区所限定区域的中部，则可以在横向减薄处理前，或者在横向减薄处理至一定厚度后在栅极形成区的相应位置内形成掩膜层，以保护第二材料部向内凹陷程度较小的一侧。例如：如图18所示，若沿着第二材料部1311的宽度方向，第二材料部1311具有的第二沟道区13112的一侧与第一沟道区13111的一侧平齐，则可以在上述横向减薄处理前，至少在栅极形成区内、且在第二材料层的一侧形成掩膜层。该掩膜层的顶部高度大于等于第二材料层的顶部高度，以保护第二材料层与掩膜层接触的一侧不受影响。
82.在一种示例中，在第一材料部覆盖在第二材料的顶部的情况下，上述对鳍状结构位于源区形成区和漏区形成区的部分进行处理后，第一材料层位于过渡区内的部分形成第一材料部。并且，在上述情况下，在第一材料层位于过渡区内的部分的掩膜作用下，对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理后，上述鳍式场效应晶体管的制造方法还包括步骤：如图19、图21和图22所示，形成覆盖在第一材料部1211和第二材料部1311具有的第二沟道区13112外周的栅堆叠26。
83.在实际的应用过程中，如前文所述，在对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理后，第一材料层位于过渡区内的部分位于第一沟道区和第二沟道区的顶部。基于此，若所制造的鳍式场效应晶体管包括的第一材料部覆盖在第二材料部的顶部，则无需对第一材料层位于过渡区内的部分进行处理即可获得第一材料部。此外，可以采用原子层沉积等工艺形成上述栅堆叠。此时，栅堆叠覆盖在第一材料部和第二材料部具有的第二沟道区的外周。该栅堆叠的具体结构和材质可以参考前文，此处不再赘述。
84.在一种示例中，在第一材料部形成在第二材料部具有的第一沟道区的顶部与侧墙之间的情况下，在第一材料层位于过渡区内的部分的掩膜作用下，对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理后，上述鳍式场效应晶体管的制造方法还包括以下步骤：如图16至图18所示，选择性去除第一材料层121位于第二材料部1311具有的第二沟道区13112上的部分，使得第一材料层位于第二材料部1311具有的第一沟道区13111的顶部和侧墙21之间的部分形成第一材料部。如图20所示，形成覆盖在第二材料部具有的第二沟道区13112外周的栅堆叠26。
85.在实际的应用过程中，如前文所述，在对第二材料层位于预形成区内的部分进行横向减薄处理后，第一材料层位于过渡区内的部分位于第一沟道区和第二沟道区的顶部。基于此，若所制造的鳍式场效应晶体管包括的第一材料部仅位于第一沟道区的顶部，则在横向减薄处理后还需对第一材料层剩余在第二沟道区顶部的部分进行去除才可获得第一
材料部。具体的，去除第一材料部所采用的刻蚀工艺和刻蚀条件可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。接着可以采用前文所述的工艺形成栅堆叠。此时，栅堆叠仅位于第二材料部具有的第二沟道区的外周。
86.在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
87.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。