[发明专利]FINFET结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成FINFET结构的方法，包括：

获得包括体硅衬底、在所述衬底上的包含掺碳的硅的外延层、在所述掺碳的硅层上的外延含锗层、以及在所述含锗层上的包含晶体硅的层的结构；

在所述结构上形成使所述结构的第一区域与所述结构的第二区域电隔离的隔离区；

从所述结构的所述第二区域去除所述含锗层，由此在所述晶体硅层下方在所述第二区域内形成空间；

在所述空间内形成绝缘层；

热混合所述结构的所述第一区域中的所述含锗层和所述晶体硅层，从而形成包含硅锗的层；

在所述第一区域中由所述硅锗层形成多个包含硅锗的鳍，以及

在所述第二区域中由所述晶体硅层形成多个鳍。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述晶体硅层具有五十纳米或更小的厚度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述含锗层包含硅锗。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述在所述空间内形成绝缘层的步骤包括用氧化物材料填充所述空间。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述含锗层包含20-80％的锗。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述含锗层具有五到二十纳米之间的厚度。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：在所述结构上形成栅极结构。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括如下步骤：使用硅锗鳍在所述第一区域中形成p型FinFET器件。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括如下步骤：使用由所述晶体硅层形成的鳍在所述第二区域中形成n型FinFET器件。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述从所述结构的所述第二区域去除所述含锗层的步骤包括：形成穿过所述晶体硅层的沟槽以及蚀刻所述含锗层。

11.一种形成FINFET结构的方法，包括：

在实质上未掺杂的硅衬底上沉积外延掺碳的硅层；

在所述掺碳的硅层上沉积外延硅锗层；

在所述硅锗层上沉积实质上未掺杂的外延硅层，由此形成第一结构，该第一结构包括所述硅衬底、所述掺碳的硅层、所述硅锗层和所述外延硅层；

在所述第一结构内形成浅沟槽隔离区；

去除所述浅沟槽隔离区的第一侧的所述硅锗层，由此在所述外延硅层下方在所述第一结构内形成空间；

用电绝缘材料填充所述空间；

热混合在所述浅沟槽隔离区的第二侧的所述硅锗层和所述外延硅层，由此形成硅锗表面层；

在所述浅沟槽隔离区的所述第一侧由所述外延硅层形成第一组平行鳍，以及

在所述浅沟槽隔离区的所述第二侧由所述硅锗表面层形成第二组平行鳍。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述电绝缘材料包括氧化物。

13.根据权利要求11所述的方法，还包括如下步骤：使用所述第二组平行鳍形成一个或多个p型FinFET器件。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述在所述外延硅层下方在所述第一结构内形成空间的步骤包括：形成穿过所述外延硅层的沟槽以及蚀刻所述硅锗层。

15.一种FINFET结构，包括：

体硅衬底；

在所述体硅衬底上的外延掺碳的硅层；

与所述外延掺碳的硅层的第一部分邻接的多个包含硅锗的鳍；

与所述外延掺碳的硅层的第二部分邻接的绝缘层；

与所述绝缘层邻接的多个包含晶体硅的鳍，以及

使所述外延掺碳的硅层的所述第一部分和所述第二部分电隔离的隔离区。

16.根据权利要求15所述的结构，还包括：在所述硅锗鳍之间延伸的隔离层。

17.根据权利要求15所述的结构，其中，所述包含晶体硅的鳍具有包括(110)表面的侧壁。

18.根据权利要求15所述的结构，其中，所述晶体硅鳍的高度为五十纳米或更小。

19.根据权利要求18所述的结构，其中，所述绝缘层是氧化物层。

20.根据权利要求19所述的结构，其中，所述氧化物层具有五到二十五纳米之间的厚度。