[发明专利]FINFET半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种FinFET半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一包含第一、第二半导体层的衬底；

刻蚀第一半导体层形成上部鳍片；

刻蚀第二半导体层未被上部鳍片覆盖住的区域以形成上部鳍片下方的呈沙漏状的下部鳍片；

形成围绕在包含上部、下部鳍片的堆叠式鳍片两侧及上方的栅极结构；

形成上部鳍片的步骤中，在第一半导体层上方形成一硬掩膜层并图案化该硬掩膜层；

利用带有开口图形的硬掩膜层干法刻蚀第一半导体层暴露的区域，形成第一半导体层中深度小于第一半导体层原始厚度的沟槽；

利用硬掩膜层沿着所述沟槽以各向异性湿法刻蚀第一半导体层，从而形成上窄下宽的梯形状上部鳍片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成下部鳍片的步骤中，对第二半导体层暴露的区域进行各向异性的湿法刻蚀，形成顶部和底部的宽度大于中间部宽度的沙漏状下部鳍片。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成下部鳍片的步骤中，先利用硬掩膜层干法刻蚀第二半导体层，形成带有垂直侧壁形貌的下部鳍片；

然后对下部鳍片暴露的侧壁进行各向异性的湿法刻蚀，形成顶部和底部的宽度大于中间部宽度的沙漏状下部鳍片。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成栅极结构之后，以栅极结构为自对准掩膜在上部鳍片的上表面注入轻掺杂源/漏区；以及

然后在栅极结构的侧壁上形成侧墙，并在栅极结构两侧的堆叠式鳍片中植入源极/漏极掺杂区。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成栅极结构之后，在栅极结构两侧的堆叠式鳍片的两侧及上方选择性的外延生长源极/漏极外延区。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，N型FinFET所外延生长的源极/漏极外延区包括拉伸应变的SiC外延区，P型FinFET所外延生长的源极/漏极外延区包括压缩应变的SiGe外延区。

7.一种FinFET半导体器件，其特征在于，应用如权利要求1-6中任一方法进行制备，包括：

一衬底和位于衬底之上的堆叠式鳍片；

围绕在堆叠式鳍片两侧及上方的栅极结构；

其中所述堆叠式鳍片包括一沙漏状的下部鳍片和位于下部鳍片之上的一梯形状的上部鳍片。

8.如权利要求7所述的FinFET半导体器件，其特征在于，所述上部和下部鳍片两者中之一为Si材质，另一者为SiGe材质。

9.如权利要求7所述的FinFET半导体器件，其特征在于，所述衬底包含一底部衬底和位于底部衬底之上的掩埋绝缘层，所述堆叠式鳍片设置在掩埋绝缘层上方。