[发明专利]鳍式晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种鳍式晶体管，其特征在于，包括：形成于鳍体上的栅极结构、源区和漏区；

栅极结构覆盖在所述源区和所述漏区之间的所述鳍体的顶部表面和侧面，且被所述栅极结构所覆盖的所述鳍体形成沟道区；

所述源区和所述漏区的形成区域的所述鳍体中形成有嵌入式外延层；

所述栅极结构的形成区域由伪栅极结构定义，所述嵌入式外延层自对准形成在所述伪栅极结构两侧的所述鳍体中，所述源区和所述漏区形成在所述嵌入式外延层中；

所述源区和所述漏区的形成区域中的所述鳍体具有第一关键尺寸；

所述沟道区的形成区域中的所述鳍体在所述伪栅极结构去除前具有第一关键尺寸以及在所述伪栅极结构去除后被刻蚀而具有缩小的第二关键尺寸。

2.如权利要求1所述的鳍式晶体管，其特征在于：所述鳍体形成于半导体衬底上且是通过对所述半导体衬底进行图形化刻蚀形成的，所述鳍体的顶部表面凸出在刻蚀后的所述半导体衬底表面之上。

3.如权利要求1所述的鳍式晶体管，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

4.如权利要求1所述的鳍式晶体管，其特征在于：所述伪栅极结构包括伪栅介质层和伪非晶硅栅。

5.如权利要求3所述的鳍式晶体管，其特征在于：所述栅极结构采用高介电常数金属栅，包括栅介质层和金属栅，所述栅介质层包括叠加的界面层和高介电常数层，所述金属栅包括功函数层和金属导电材料层。

6.如权利要求5所述的鳍式晶体管，其特征在于：鳍式晶体管包括N型鳍式晶体管和P型鳍式晶体管；

所述N型鳍式晶体管的所述嵌入式外延层包括嵌入式SiP外延层；

所述P型鳍式晶体管的所述嵌入式外延层包括嵌入式SiGe外延层；

所述高介电常数层的材料包括氧化铪，所述界面层的材料包括二氧化硅，所述金属导电材料层的材料包括Al；

所述N型鳍式晶体管的功函数层采用N型功函数层，所述N型功函数层的材料包括TiAl；

所述P型鳍式晶体管的功函数层采用P型功函数层，所述P型功函数层的材料包括TiN。

7.如权利要求1所述的鳍式晶体管，其特征在于：在所述栅极结构两侧还形成有侧墙，所述侧墙自对准形成在所述伪栅极结构的两侧。

8.如权利要求1或6所述的鳍式晶体管，其特征在于：所述嵌入式外延层形成于凹槽中，所述凹槽的形状为U型或者Σ型。

9.一种鳍式晶体管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供具有第一关键尺寸的鳍体，在所述鳍体的栅极结构的形成区域上形成伪栅极结构，所述伪栅极结构覆盖在所述鳍体的顶部表面和侧面；

步骤二、在所述伪栅极结构两侧的所述鳍体上形成嵌入式外延层；

步骤三、进行源漏注入在所述伪栅极结构两侧的所述嵌入式外延层中形成源区和漏区；

步骤四、形成第零层层间膜并进行平坦化使所述第零层层间膜和所述伪栅极结构的表面相平并将所述伪栅极结构的表面暴露出来；

步骤五、之后去除所述伪栅极结构，所述伪栅极结构去除后所述栅极结构的形成区域中的所述鳍体表面暴露出来；

步骤六、对暴露出来的所述鳍体进行自对准刻蚀使所述栅极结构的形成区域的所述鳍体的关键尺寸缩小为第二关键尺寸；

步骤七、在所述栅极结构的形成区域的所述鳍体表面形成栅极结构；所述栅极结构覆盖在所述源区和所述漏区之间的所述鳍体的顶部表面和侧面，且被所述栅极结构所覆盖的所述鳍体形成沟道区。

10.如权利要求9所述的鳍式晶体管的制造方法，其特征在于：所述鳍体形成于半导体衬底上且是通过对所述半导体衬底进行图形化刻蚀形成的，所述鳍体的顶部表面凸出在刻蚀后的所述半导体衬底表面之上。

11.如权利要求9所述的鳍式晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。