双宽度鳍式场效应晶体管制造技术

本申请涉及双宽度鳍式场效应晶体管。公开了一种双宽度的SOI FinFET，其中应变的鳍的不同部分具有不同的宽度。一种制造这种双宽度的FinFET的方法包括利用湿化学蚀刻工艺对在源极区域和漏极区域中的应变的鳍进行横向凹陷化，从而保持鳍中的高度应变而同时将在源极区域和漏极区域中的鳍的宽度修剪到小于5nm。所得到的FinFET的特征在于在栅极下面的沟道区域中的鳍的较宽部分以及在源极区域和漏极区域中的鳍的较窄部分。较窄的鳍的优势在于在外延的升高的源极区域和漏极区域的生长期间其可以更为容易地被掺杂。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容大体上涉及用于使用在集成电路中的先进的晶体管结构。
技术介绍
先进的集成电路典型地以应变沟道器件、绝缘体上硅衬底、FinFET(鳍式场效应晶体管)结构或其组合为特征，以便继续将晶体管栅极长度缩小到20nm以下。这种技术允许晶体管的沟道长度收缩而同时使得例如电流泄漏以及其他短沟道效应的不良结果最小化。FinFET是一种电子开关器件，其特征在于形式为从衬底表面向外延伸的半导体鳍的导电沟道。在这种器件中，控制鳍中的电流的栅极包裹围绕着鳍的三侧从而影响来自三个表面而不是一个表面的电流流动。通过FinFET设计所达到的先进的控制较之在传统的平面器件中可能的而言在“开”状态产生了更快的开关性能并且在“关”状态产生了更少的电流泄漏。将应变合并到半导体器件的沟道中拉伸了晶体的晶格，由此增加了沟道中的电荷载流子迁移率，从而使得器件变为更具响应性的开关。将压缩应变引入PFET晶体管中倾向于增加沟道中的空穴迁移率，导致针对施加到晶体管栅极的电压的变化的更快开关响应。类似地，将拉伸应变引入NFET晶体管中倾向于增加沟道中的电子迁移率，同样导致更快的开关响应。有很多方法将应变引入FinFET的沟道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳍式场效应晶体管，包括：硅衬底，具有掩埋在其中的氧化物层；升高的外延硅源极区域，位于所述硅衬底上方；升高的外延硅漏极区域，位于所述硅衬底上方；应变的硅鳍，具有：作为第一部分的沟道区域，所述沟道区域在升高的源极区域和漏极区域之间延伸，所述沟道区域具有第一鳍宽度；在所述源极区域中的第二鳍部分，所述第二鳍部分具有第二鳍宽度；以及在所述漏极区域中的第三鳍部分，所述第三鳍部分具有第三鳍宽度；以及金属栅极结构，包裹围绕着所述应变的硅鳍的至少三侧，以控制在所述沟道区域中的电流流动。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 62/141,174;2015.09.02 US 14/843,2211.一种鳍式场效应晶体管，包括：硅衬底，具有掩埋在其中的氧化物层；升高的外延硅源极区域，位于所述硅衬底上方；升高的外延硅漏极区域，位于所述硅衬底上方；应变的硅鳍，具有：作为第一部分的沟道区域，所述沟道区域在升高的源极区域和漏极区域之间延伸，所述沟道区域具有第一鳍宽度；在所述源极区域中的第二鳍部分，所述第二鳍部分具有第二鳍宽度；以及在所述漏极区域中的第三鳍部分，所述第三鳍部分具有第三鳍宽度；以及金属栅极结构，包裹围绕着所述应变的硅鳍的至少三侧，以控制在所述沟道区域中的电流流动。2.根据权利要求1的鳍式场效应晶体管，其中所述第三鳍部分在宽度上基本上等于所述第二鳍部分并且所述第二鳍部分小于所述沟道区域。3.根据权利要求2的鳍式场效应晶体管，其中所述沟道区域具有在6nm-12nm的范围内的宽度，并且第二部分具有小于5nm的宽度。4.根据权利要求1的鳍式场效应晶体管，其中在所述升高的源极区域和漏极区域中，所述应变的硅鳍具有在5-10的范围中的纵横比。5.根据权利要求1的鳍式场效应晶体管，其中所述应变的硅鳍包括硅(Si)、硅锗(SiGe)或碳化硅(SiC)中的一项或多项。6.根据权利要求1的鳍式场效应晶体管，其中所述应变的硅鳍包括砷(As)、硼(B)以及磷(P)中的一项或多项作为掺杂剂。7.根据权利要求1的鳍式场效应晶体管，其中所述金属栅极结构包括由氮化硅(SiN)或SiBCN中的一项或多项制成的侧壁间隔物。8.一种方法，包括：从位于掩埋在其中的氧化层上方的硅衬底的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳青，
申请(专利权)人：意法半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US