[发明专利]一种混合三维晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种混合三维晶体管，其特征在于，包括：

衬底；

形成在所述衬底之上的绝缘层；

形成在所述绝缘层之上的平面半导体结构；

形成在所述平面半导体结构之上的半导体FIN，其中，所述半导体FIN的高度大于所述平面半导体结构的高度，所述半导体FIN的宽度小于所述平面半导体结构的宽度，所述半导体FIN的长度小于所述平面半导体结构的长度；

两个斜坡台面，所述两个斜坡台面分别位于所述半导体FIN的两侧，所述斜坡台面的底部与所述平面半导体结构相连；

栅介质，所述栅介质包覆所述平面半导体结构的上表面和侧面以及所述半导体FIN的各个侧面；

栅电极，所述栅电极位于所述栅介质上方并且包覆所述平面半导体结构和所述半导体FIN；以及

源漏区接触，所述源漏区接触分别位于所述两个斜坡台面的上方。

2.如权利要求1所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述平面半导体结构的材料与所述半导体FIN的材料不同。

3.如权利要求2所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述平面半导体结构的材料为Si。

4.如权利要求2所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述半导体FIN的材料为SiGe、GeSn或GeSnSi。

5.如权利要求1-4所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述平面半导体结构的高度为1-20nm。

6.如权利要求1-5所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述斜坡台面的坡面是通过灰度光刻得到的。

7.如权利要求6所述的混合三维晶体管，其特征在于，所述斜坡台面的坡角为0-90度。

8.一种混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供衬底；

在所述衬底之上形成绝缘层；

在所述绝缘层之上形成平面半导体结构；

在所述平面半导体结构之上形成半导体有源层，所述有源层的高度大于所述平面半导体结构的高度，所述有源层的宽度小于所述平面半导体结构的宽度，所述有源层的长度小于所述平面半导体结构的长度；

对所述半导体有源层进行光刻和刻蚀，同时形成半导体FIN和两个斜坡平台，其中，所述半导体FIN位于所述平面半导体结构之上，所述半导体FIN的宽度小于所述平面半导体结构的宽度，且所述半导体FIN的长度小于所述平面半导体结构的长度，所述两个斜坡平台位于所述平面半导体结构之上、并且位于所述半导体FIN两侧；

在所述平面半导体结构以及所述半导体FIN上依次形成栅介质以及栅电极，其中，所述栅介质包覆所述平面半导体结构的上表面和侧面以及所述半导体FIN的各个侧面；所述栅电极位于所述栅介质上方并且包覆所述平面半导体结构和所述半导体FIN；以及

在所述两个斜坡平台之上分别形成源漏区接触。

9.如权利要求8所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，所述平面半导体结构的材料与所述半导体有源层的材料不同。

10.如权利要求9所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，所述平面半导体结构的材料为Si。

11.如权利要求9所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，所述半导体有源层的材料为SiGe、GeSn或GeSnSi。

12.如权利要求8-11所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，所述平面半导体结构的高度为1-20nm。

13.如权利要求8-12所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，通过灰度光刻以形成所述斜坡台面的坡面。

14.如权利要求13所述的混合三维晶体管的形成方法，其特征在于，所述斜坡台面的坡角为0-90度。