[发明专利]FINFET器件及其制造方法

说明书

一种半导体器件包括P型场效应晶体管(PFET)和NFET。PFET包括设置在衬底中的N阱、设置在N阱上方的第一鳍结构、设置在N阱上方的第一衬垫层以及设置在第一衬垫层上方的第二衬垫层。第一衬垫层和第二衬垫层包括不同的材料。NFET包括设置在衬底中的P阱、设置在P阱上方的第二鳍结构、设置在P阱上方的第三衬垫层。第三衬垫层和第二衬垫层包括相同的材料。本发明实施例涉及FINFET器件及其制造方法。

技术领域

本发明实施例涉及FINFET器件及其制造方法。

背景技术

为了追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本，半导体产业已经发展到纳米技术工艺节点。随着这种进展的发生，来自制造和设计问题的挑战已经导致诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的三维设计的发展。利用从衬底延伸的薄的“鳍”(或鳍状结构)制造典型的FinFET器件。鳍通常包括硅并形成晶体管器件的主体。在这个垂直的鳍中形成晶体管的沟道。在鳍上方(例如，包裹在鳍周围)提供栅极。这种类型的栅极允许更好地控制沟道。FinFET器件的其他优势包括降低的短沟道效应和较高的电流。

然而，传统FinFET器件仍然可能具有特定的缺陷。例如，用于传统的FinFET器件的浅沟槽隔离(STI)衬垫还没有配置为优化FinFET器件的性能。

因此，尽管现有的FinFET器件及其制造通常已经足够用于其预期的目的，但是还没有在各个方面完全令人满意。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种半导体器件，包括：P型场效应晶体管(PFET)，包括：N阱，设置在衬底中；隔离结构，设置在所述N阱上方；第一鳍结构，设置在所述N阱上方，其中，所述第一鳍结构包括下部区段和设置在所述下部区段上方的上部区段，并且其中，所述下部区段设置在所述隔离结构的上表面下方；第一衬垫层，设置在所述N阱上方和所述第一鳍结构的下部区段的侧壁上；以及第二衬垫层，设置在所述第一衬垫层上方，其中，所述第一衬垫层和所述第二衬垫层包括不同的材料；以及N型场效应晶体管(NFET)，包括：P阱，设置在所述衬底中；隔离结构，设置在所述P阱上方；第二鳍结构，设置在所述P阱上方，其中，所述第二鳍结构包括下部区段和设置在所述下部区段上方的上部区段，并且其中，所述下部区段设置在所述隔离结构的上表面下方；以及第三衬垫层，设置在所述P阱上方和所述第二鳍结构的下部区段的侧壁上，其中，所述第三衬垫层和所述第二衬垫层包括相同的材料。

根据本发明的另一些实施例，提供了一种FinFET器件，包括：P型场效应晶体管(PFET)，包括：N阱，形成在衬底中，其中，所述N阱包括第一部分和突出于所述第一部分的第二部分；第一半导体层，位于所述N阱的第二部分上方，其中，所述第一半导体层包括硅锗，并且其中，所述N阱的第二部分和所述第一半导体层是所述P型场效应晶体管的第一鳍结构的部分；第一衬垫层，位于所述N阱的第一部分上方和所述N阱的第二部分的侧壁上方，但不位于所述第一半导体层上方，其中，所述第一衬垫层包括防止所述硅锗被氧化的材料；以及第二衬垫层的第一区段，位于所述第一衬垫层上方，其中，所述第二衬垫层包括对硅产生应力的材料；以及N型场效应晶体管(NFET)，包括：P阱，形成在所述衬底中，其中，所述P阱包括第一部分和突出于所述第一部分的第二部分；第二半导体层，位于所述P阱的第二部分上方，其中，所述第二半导体层包括硅，并且其中，所述P阱的第二部分和所述第二半导体层是所述N型场效应晶体管的第二鳍结构的部分；以及所述第二衬垫层的第二区段，位于所述P阱的第一部分上方和所述P阱的第二部分的侧壁上，但不位于所述第二半导体层上方。