[发明专利]FinFET及其制造方法

权利要求书

1.一种FinFET的制造方法，包括：

在半导体衬底上形成用于限定半导体鳍片的开口；

形成栅极电介质，该栅极电介质共形地覆盖半导体鳍片和开口；

在开口内形成第一栅极导体，该第一栅极导体与半导体鳍片的下部相邻；

在开口内形成位于第一栅极导体上的绝缘隔离层；

形成第二栅极导体，该第二栅极导体的第一部分位于绝缘隔离层上并且与半导体鳍片的上部相邻，该第二栅极导体的第二部分位于半导体鳍片上方；

在第二栅极导体侧壁上形成侧墙；以及

在半导体鳍片中形成源区和漏区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中形成第一栅极导体包括：

形成用于填充开口的导电层；以及

相对于栅极电介质选择性地蚀刻导电层，使得导电层仅留在开口内而形成第一栅极导体。

3.根据权利要求1所述的方法，其中第一栅极导体由多晶硅组成。

4.根据权利要求1所述的方法，其中形成绝缘隔离层包括：

形成绝缘层，该绝缘层填充开口并且覆盖半导体鳍片顶部；以及

回刻绝缘层，去除绝缘层位于半导体鳍片顶部的部分并保留绝缘层在开口内的一部分，从而形成绝缘隔离层。

5.根据权利要求4所述的方法，其中形成用于填充开口的绝缘层包括：

通过高密度等离子体淀积方法形成绝缘层，该绝缘层在开口内的部分的厚度远远大于位于半导体鳍片顶部的部分的厚度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中刚刚形成的绝缘层位于半导体鳍片顶部的部分的厚度小于绝缘层在开口内的部分的厚度的三分之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其中形成第二栅极导体包括：

形成用于填充开口的导电层；以及

相对于栅极电介质选择性地蚀刻导电层，以形成与半导体鳍片相交的第二栅极导体。

8.根据权利要求7所述的方法，其中第二栅极导体沿着与半导体鳍片的长度方向大致垂直的方向延伸。

9.根据权利要求1所述的方法，在形成绝缘隔离层和形成第二栅极导体的步骤之间，还包括：

去除栅极电介质的暴露部分；以及

形成另一个栅极电介质，该另一个栅极电介质共形地覆盖半导体鳍片和开口。

10.根据权利要求1所述的方法，在形成绝缘隔离层和形成第二栅极导体的步骤之间，还包括：

在栅极电介质上形成界面层；以及

形成另一个栅极电介质，该另一个栅极电介质共形地覆盖半导体鳍片和开口并位于界面层上。

11.根据权利要求9或10所述的方法，在形成另一个栅极电介质和形成第二栅极导体之间，还包括：

在所述另一个栅极电介质上形成功函数调节层。

12.根据权利要求1所述的方法，在形成源区和漏区之后，还包括：

以第二栅极导体和侧墙作为掩模，去除栅极电介质的显露部分，以露出半导体鳍片的顶部表面；以及

进行硅化，在第二栅极导体和半导体鳍片的顶部形成硅化物。

13.一种FinFET，包括：

半导体衬底；

在半导体衬底中形成的半导体鳍片；

位于半导体鳍片的两端的源/漏区；

位于半导体鳍片上的栅极电介质；

与半导体鳍片的下部相邻的第一栅极导体；

位于第一栅极导体上的绝缘隔离层；

第二栅极导体，该第二栅极导体的第一部分位于绝缘隔离层上并且与半导体鳍片的上部相邻，该第二栅极导体的第二部分位于半导体鳍片上方；以及

位于第二栅极导体侧壁上的侧墙。

14.根据权利要求13所述的FinFET，其中所述第一栅极导体沿着与半导体鳍片的长度方向大致平行的方向延伸。

15.根据权利要求13所述的FinFET，其中所述第二栅极导体与半导体鳍片相交。

16.根据权利要求15所述的FinFET，其中所述第二栅极导体沿着与半导体鳍片的长度方向大致垂直的方向延伸。

17.根据权利要求13所述的FinFET，其中所述第一栅极导体由多晶硅组成。