[发明专利]形成半导体器件和FinFET器件的方法及FinFET器件

说明书

本发明公开了形成半导体器件和鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法以及FinFET器件。在一些实施例中，形成半导体器件的方法包括在衬底上方形成含有AlInAsSb的阻挡材料，以及在阻挡层上方形成晶体管的沟道材料。

技术领域

本发明涉及形成半导体器件和鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法以及FinFET器件。

背景技术

半导体器件用于多种电子应用中，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。通常，通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层，并且使用光刻图案化各个材料层以在其上形成电路部件和元件，从而制造半导体器件。通过不断缩小最小部件的尺寸以允许更多的部件集成到给定的区域内，使半导体工业持续的改进各个电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度。

在半导体技术中，最近开发出了多栅极鳍式场效应晶体管(MuGFET)，通常，MuGFET是将多于一个的栅极并入单个器件内的金属氧化物半导体FET(MOSFET)。一种类型的MuGFET称为鳍式FET(FinFET)，FinFET是具有鳍式半导体沟道的晶体管结构，该鳍式半导体沟道从集成电路的硅表面处垂直地突出。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种形成半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上方形成包括AlInAsSb的阻挡材料；以及在阻挡层上方形成晶体管的沟道材料。

在上述方法中，其中，形成所述阻挡材料包括形成含有约0.5％至约15％的In的阻挡材料。

在上述方法中，其中，形成所述阻挡材料包括形成厚度为约4nm至约80nm的阻挡材料。

在上述方法中，其中，形成所述沟道材料包括形成厚度为约3nm至约40nm的沟道材料。

在上述方法中，进一步包括在形成所述阻挡层之前，在所述衬底上方形成模板材料。

在上述方法中，进一步包括在形成所述阻挡层之前，在所述衬底上方形成模板材料，其中，形成所述模板材料包括形成厚度为约10nm至约100nm的模板材料。

在上述方法中，其中，形成所述沟道材料包括外延生长所述沟道材料，并且所述阻挡材料包括用于外延生长所述沟道材料的晶种层。

在上述方法中，其中，形成所述沟道材料包括形成平面晶体管的沟道或形成鳍式场效应晶体管(FinFET)的沟道。

根据本发明的另一方面，还提供了一种形成鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的方法，所述方法包括：在衬底中形成浅沟槽隔离(STI)区域；使位于两个所述STI区域之间的所述衬底的一部分凹进；在所述衬底上方形成模板材料；在所述模板材料上方形成包括AlInAsSb的阻挡材料；在所述阻挡层上方形成沟道材料；使所述STI区域凹进，其中，设置在所述STI区域的保留部分的顶面上方的所述沟道材料的一部分形成半导体鳍；在所述半导体鳍的侧壁和顶面上形成栅极电介质；以及在所述栅极电介质上方形成栅电极。

在上述方法中，进一步包括在形成所述阻挡材料之前，对所述模板材料进行脱氧。

在上述方法中，其中，对所述模板材料进行脱氧包括在As或P流体存在的情况下加热所述FinFET器件。

在上述方法中，其中，对所述模板材料进行脱氧包括在约500℃至约600℃的温度下加热所述FinFET器件。

在上述方法中，进一步包括当对所述模板材料进行脱氧时，监测所述模板材料的表面，从而确保所述模板材料的稳定的表面重建。

在上述方法中，进一步包括当对所述模板材料进行脱氧时，监测所述模板材料的表面，从而确保所述模板材料的稳定的表面重建，其中，监测所述模板材料的表面包括使用反射高能电子衍射(RHEED)。