[发明专利]晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成具有开口的掩膜层；

沿所述开口刻蚀所述半导体衬底，在所述半导体衬底内形成凹槽，所述凹槽的最大宽度大于所述开口宽度；

形成填充满所述凹槽和开口的鳍部；

去除所述掩膜层；

刻蚀所述半导体衬底，使刻蚀后的半导体衬底表面低于鳍部最宽处；

在所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面与鳍部最宽处齐平或者高于鳍部最宽处；

在所述隔离层上形成横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁。

2.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的侧壁为Σ形或圆弧形。

3.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述凹槽的最大宽度为50nm。

4.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部材料与半导体衬底材料不同。

5.根据权利要求4所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部的材料包括Si、Ge、SiGe、SiSn或SiC。

6.根据权利要求4所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部的材料为SiGe时，Ge与Si的摩尔比为0.1～0.45。

7.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，采用选择性外延工艺形成所述鳍部。

8.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底的晶面为(111)。

9.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述刻蚀后的半导体衬底表面低于所述鳍部的底部表面或者与所述鳍部的底部表面齐平。

10.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述刻蚀后的半导体衬底表面位于鳍部的最大宽度处与鳍部的底部表面之间。

11.根据权利要求9或10所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述刻蚀后的半导体衬底的表面与鳍部的最大宽度处之间的距离为10nm～30nm。

12.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的形成方法包括：在所述半导体衬底表面形成隔离材料层，所述隔离材料层表面高于鳍部顶部表面；以所述鳍部顶部表面作为停止层，随所述隔离材料层进行平坦化，使所述隔离材料层表面与鳍部顶部表面齐平；对所述隔离材料层进行回刻蚀，形成隔离层。

13.根据权利要求12所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料为氧化硅。

14.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述隔离层的表面与鳍部最宽处之间的距离为0～5nm。

15.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述栅极结构包括：栅介质层、位于栅介质层上的功函数层和位于所述功函数层表面的栅极层。

16.根据权利要求1所述的晶体管的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为氮化硅或氧化硅。

17.一根据权利要求1至16任一方法所形成的晶体管，其特征在于，包括：

半导体衬底；

位于所述半导体衬底上的鳍部，所述鳍部的最大宽度大于所述鳍部的顶部宽度，所述半导体衬底表面低于鳍部最宽处；

位于所述半导体衬底表面形成隔离层，所述隔离层的表面与鳍部最宽处齐平或者高于鳍部最宽处；

位于所述隔离层上的横跨所述鳍部的栅极结构，所述栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁。