垂直晶体管制造和器件制造技术

一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括在衬底(100)中形成第一凹槽(170)；从第一凹槽(170)的第一底部表面(190)外延生长第一漏极(400)；从形成在衬底(100)中的第二凹槽(175)的第二底部表面(195)外延生长第二漏极(600)；在第一漏极(400)和第二漏极(600)上外延生长沟道材料(700)；在沟道材料(700)中形成沟槽(740)以在第一漏极(400)上形成一个或多个鳍状物沟道(750)以及在第二漏极(600)上形成一个或多个鳍状物沟道(750)，其中在第一漏极(400)上方的沟槽(740)延伸到第一漏极(400)的表面，并且在第二漏极(600)上方的沟槽(740)延伸至第二漏极(600)的表面；在一个或多个鳍状物沟道(750)中的每一个上形成栅极结构(1030)；以及在与第一漏极(400)和第二漏极(500)相关联的每个鳍状物沟道(750)上生长源极(1520，1540)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】垂直晶体管制造和器件背景
本专利技术涉及形成垂直鳍状物场效应晶体管(finFET)器件的方法和由此制造的电子器件结构，并且更具体地涉及外延地形成垂直finFET的漏极、沟道和源极的方法，使得漏极、沟道和源极具有相同的晶体取向。
技术介绍
场效应晶体管(FET)通常具有其中电流从源极流到漏极的源极、沟道和漏极，以及控制通过沟道的电流流动的栅极。场效应晶体管(FET)可以具有各种不同的结构，例如，已经形成的FET，具有在衬底材料本身中形成的源极、沟道和漏极，其中电流水平地流动(即，在衬底的平面)，并且已经形成的FinFET，具有从衬底向外延伸的沟道，但是电流也在水平方向上流动。与具有单个平面栅极的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)相比，用于FinFET的沟道可以是薄矩形硅(Si)的直立板，通常被称为具有在鳍上的栅极的鳍状物。根据源极和漏极的掺杂，可以形成n型场效应晶体管(n-FET)或p型场效应晶体管(p-FET)。FET的例子可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅场效应晶体管(IGFET)。两个FET也可以被耦合以形成互补金属氧化物半导体(CMOS)，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：在衬底中形成第一凹槽，其中所述第一凹槽具有第一底部表面；从所述第一凹槽的所述第一底部表面外延生长第一漏极；从形成在所述衬底中的第二凹槽的第二底部表面外延生长第二漏极；在所述第一漏极和所述第二漏极上外延生长沟道材料；在所述沟道材料中形成沟槽以在所述第一漏极上形成一个或多个鳍状物沟道以及在所述第二漏极上形成一个或多个鳍状物沟道，其中在所述第一漏极上方的沟槽延伸到所述第一漏极的表面，并且在所述第二漏极上方的沟槽延伸至所述第二漏极的表面；在所述一个或多个鳍状物沟道中的每一个上形成栅极结构；以及在与所述第一漏极和所述第二漏极相关联的每个鳍状物沟道上生长源极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 US 14/975,1681.一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：在衬底中形成第一凹槽，其中所述第一凹槽具有第一底部表面；从所述第一凹槽的所述第一底部表面外延生长第一漏极；从形成在所述衬底中的第二凹槽的第二底部表面外延生长第二漏极；在所述第一漏极和所述第二漏极上外延生长沟道材料；在所述沟道材料中形成沟槽以在所述第一漏极上形成一个或多个鳍状物沟道以及在所述第二漏极上形成一个或多个鳍状物沟道，其中在所述第一漏极上方的沟槽延伸到所述第一漏极的表面，并且在所述第二漏极上方的沟槽延伸至所述第二漏极的表面；在所述一个或多个鳍状物沟道中的每一个上形成栅极结构；以及在与所述第一漏极和所述第二漏极相关联的每个鳍状物沟道上生长源极。2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述衬底中形成浅沟槽隔离区，其中所述浅沟槽隔离区位于所述第一漏极和所述第二漏极之间，并且在所述鳍状物沟道之间的所述沟槽中的每一个中形成第一低k电介质材料隔离物。3.根据权利要求1所述的方法，还包括形成到所述第一漏极的第一漏极触点，形成到所述第一栅极的第一栅极触点，以及形成在与所述第一漏极相关联的所述鳍状物沟道中的每一个源极第一源极触点。4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一漏极上形成1至25个鳍状物沟道，并且在所述第二漏极上形成1至25个鳍状物沟道。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述鳍状物沟道具有在约30nm至约400nm范围内的高度，并且所述鳍状物沟道包括本征硅。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一漏极和与所述第一漏极相关联的所述鳍状物沟道上的源极包括n掺杂材料，并且所述第二漏极和与所述第二漏极相关联的所述鳍状物沟道上的源极包括p-掺杂材料。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述栅极结构包括通过原子层沉积(ALD)或等离子体增强原子层沉积(PE-ALD)形成在所述鳍状物沟道上的功函数金属(WFM)帽。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述WFM帽中的每一个被形成为大约5nm至大约15nm范围内的厚度，并且每个所述WFM帽上的所述栅极被形成为大约2nm至约5nm范围内的厚度。9.一种制造垂直场效应晶体管的方法，包括：在衬底中形成浅沟槽隔离区域；在所述衬底中形成第一凹槽，其中所述第一凹槽具有第一底部表面；从所述第一凹槽的所述第一底部表面外延生长第一漏极；从形成在所述衬底中的第二凹槽的第二底部表面外延生长第二漏极，其中浅沟槽隔离区域位于所述第一漏极和所述第二漏极之间；在所述第一漏极和所述第二漏极上外延生长沟道材料，其中沟道材料包括本征硅；在所述沟道材料中形成沟槽以在所述第一漏极上形成一个或多个鳍状物沟道以及在所述第二漏极上形成一个或多个鳍状物沟道，其中在所述第一漏极上方的沟槽延伸到所述第一漏极的表面，并且在所述第二漏极上方的沟槽延伸至所述第二漏极的表面；在所述鳍状物沟道之间的每个所述沟槽中形成第一低k电介质材料间隔物；在所述一个或多个鳍...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·韦尼加尔拉，金成东，B·多里斯，B·A·安德森，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国,US