[发明专利]一种新型鳍式场效应晶体管及其制作方法

说明书

本发明公开了一种新型鳍式场效应晶体管及其制作方法，本发明的新型鳍式场效应晶体管，包括：基底；位于所述基底上的鳍部，所述鳍部两端形成源区和漏区；横跨所述源区和漏区中间的鳍部上表面以及两侧的栅极结构，所述鳍部上表面呈凸齿结构，所述凸齿结构凸起部分为齿部，所述鳍部上表面两齿部之间存在迁移率增强区，所述源区以及漏区在齿部顶端无掺杂，所述栅极结构嵌入所述鳍部的凸齿结构内，本发明可提高晶体管驱动电流，改善晶体管性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种鳍式场效应晶体管及其制作方法。

技术背景

晶体管是集成电路中关键的元件。为了满足晶体管更快速的需求，需要较高的驱动电流。另外，由于晶体管的驱动电流正比于晶体管的栅极宽度，为了提高驱动电流，需要较大的栅极宽度。

鳍式场效应晶体管具有一从基底突出的狭窄半导体材料有源区域作为鳍部，此鳍部包括两端的源区与漏区，栅极结构包括栅介质层以及位于栅介质层上的栅电极，栅极结构横跨源区与漏区之间的鳍部，与其上表面以及两侧接触形成导电沟道，相当于增加了栅极宽度，有效增加了驱动电流，改善了器件性能。随着现有相关技术的进步，器件的特征尺寸进一步下降，需进一步改善工艺，进一步增加驱动电流。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型鳍式场效应晶体管的制作方法，提高晶体管驱动电流，改善晶体管性能。

本发明的另一目的是提供上述方法制作的鳍式场效应晶体管。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种新型鳍式场效应晶体管的制作方法，包括以下步骤：

(1)提供基底，并在所述基底上形成一半导体凸出结构；

(2)制作并通过第一掩膜版刻蚀所述半导体凸出结构，形成上表面呈凸齿结构的鳍部，所述凸齿结构凸起部分为齿部；

(3)在未被第一掩膜版覆盖的鳍部表面沉积与鳍部晶格常数不同迁移率增强区；

(4)制作第二掩膜版，第二掩膜版覆盖鳍部中间，同时以第一掩膜版以及第二掩膜版为掩膜，向所述鳍部两端掺杂杂质，形成源区以及漏区，并去除第二掩膜版以及第一掩膜版；

(5)制作覆盖源区以及漏区的第三掩膜版，所述第三掩膜版两端开口边缘投影在未被掺杂的中间的鳍部上，通过第三掩膜版形成嵌入所述鳍部的凸齿结构内的栅极结构，并去除第三掩膜版。

优选地，所述基底为硅(Si)或者绝缘体上硅(SOI)。

优选地，所述迁移率增强区为硅锗(GeSi)或碳化硅(SiC)。

优选地，第(3)步采用外延生长法沉积迁移率增强区。

优选地，第(4)步掺杂杂质采用离子注入掺杂。

优选地，第(4)步离子注入掺杂时，注入方向不与第一掩膜版垂直。

优选地，第(4)步离子注入掺杂时，先偏向源区或漏区方向成一定角度注入，再偏向相反的方向成一定角度注入。

优选地，第(5)步所述第三掩膜版两端开口边缘在未被掺杂的中间的鳍部上的齿部上。

优选地，第(5)步所述第三掩膜版两端开口边缘在未被掺杂的中间的鳍部上的齿部中央上。

一种新型鳍式场效应晶体管，包括：基底；位于所述基底上的鳍部，所述鳍部两端形成源区和漏区；横跨所述源区和漏区中间的鳍部上表面以及两侧的栅极结构，所述鳍部上表面呈凸齿结构，所述凸齿结构凸起部分为齿部，所述鳍部上表面两齿部之间存在迁移率增强区，所述源区以及漏区在齿部顶端无掺杂，所述栅极结构嵌入所述鳍部的凸齿结构内。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：