[发明专利]全包围栅极鳍式场效应晶体管及其制造方法

权利要求书

1.一种全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于，包括：

形成于半导体衬底上的鳍体，在所述鳍体上形成有源区、漏区和多个全包围沟道结构；

所述源区和所述漏区之间具有所述鳍体被去除后形成的第一凹槽；

所述全包围沟道结构形成于所述第一凹槽中，各所述全包围沟道结构之间具有间隔区域，从所述鳍体底部表面到顶部表面的纵向方向上所述全包围沟道结构和所述各所述间隔区域交替排列；

各所述全包围沟道结构由第一种材料外延层组成，所述间隔区域由对第二种材料外延层进行自对准刻蚀后形成；自对准刻蚀前，所述第一种材料外延层和所述第二种材料外延层纵向交替排列于所述第一凹槽中，所述第一种材料外延层和所述第二种材料外延层具有不同的刻蚀速率；

栅极结构将各所述全包围沟道结构的表面全覆盖。

2.如权利要求1所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

3.如权利要求2所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述鳍体通过对所述半导体衬底进行刻蚀形成。

4.如权利要求3所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述源区和所述漏区位置处的所述鳍体宽度大于所述全包围沟道结构对应位置处的所述鳍体的宽度。

5.如权利要求4所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述源区和所述漏区中还形成有嵌入式外延层。

6.如权利要求2所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述第一种材料外延层的材料包括硅；

所述第二种材料外延层的材料包括锗硅。

7.如权利要求6所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：同一所述第一凹槽中，所述全包围沟道结构的数量为2个以上。

8.如权利要求1所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述栅极结构包括栅介质层和栅极导电材料层。

9.如权利要求8所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管，其特征在于：所述栅介质层的材料为氧化硅，所述栅极导电材料层为多晶硅栅；

或者，所述栅介质层的材料为高介电常数层，所述栅极导电材料层为金属栅。

10.一种全包围栅极鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、提供形成有鳍式场效应晶体管基体的半导体衬底，所述鳍式场效应晶体管基体包括源区、漏区和鳍式沟道结构；所述源区和所述漏区都形成于鳍体上，所述鳍式沟道结构由位于所述源区和所述漏区之间的所述鳍体组成；

在所述鳍式场效应晶体管基体的顶部表面上覆盖第一掩膜层；

步骤二、在所述鳍式场效应晶体管基体外的所述半导体衬底表面形成第二覆盖层，所述第二覆盖层的顶部表面和所述第一掩膜层的顶部表面相平；

步骤三、去除所述鳍式沟道结构表面上的所述第一掩膜层将所述鳍式沟道结构的顶部表面打开；

步骤四、刻蚀部分厚度的所述鳍式沟道结构形成第一凹槽；

步骤五、沿纵向方向上在所述第一凹槽中依次形成第二种材料外延层和第一种材料外延层；所述第一种材料外延层和所述第二种材料外延层具有不同的刻蚀速率；

步骤六、将所述第二覆盖层的顶部表面刻蚀到位于最底层的所述第二种材料外延层的底部表面之下将各所述第一种材料外延层和各所述第二种材料外延层的侧面都暴露出来；

步骤七、对所述第二种材料外延层进行刻蚀在各所述第一种材料外延层之间自对准形成间隔区域；由各所述第一种材料外延层组成全包围沟道结构，从所述鳍体底部表面到顶部表面的纵向方向上所述全包围沟道结构和所述各所述间隔区域交替排列；

步骤八、形成将各所述全包围沟道结构的表面全覆盖的栅极结构。

11.如权利要求10所述的全包围栅极鳍式场效应晶体管的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。