[发明专利]鳍式场效应管及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底上具有多个分立的鳍部，所述衬底包括NMOS区域；

形成横跨所述鳍部的栅极结构，且所述栅极结构覆盖部分鳍部顶部表面和侧壁表面；

刻蚀所述NMOS区域栅极结构两侧部分厚度的鳍部，在所述NMOS区域鳍部内形成NMOS区域凹槽，且沿垂直于鳍部的延伸方向上，所述NMOS区域凹槽的剖面形状为U形，所述凹槽暴露出的鳍部表面为100晶向；

在所述NMOS区域凹槽中形成原位掺杂外延层，所述原位掺杂外延层中具有N型掺杂离子。

2.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在所述NMOS区域鳍部内形成NMOS区域凹槽的步骤包括：采用第一刻蚀工艺，去除第一厚度的所述鳍部；

采用第二刻蚀工艺，去除第二厚度的所述鳍部形成所述NMOS区域凹槽，其中，在垂直于鳍部延伸方向上，所述第二刻蚀工艺对所述鳍部中心的刻蚀速率大于对所述鳍部侧壁的刻蚀速率。

3.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在垂直于鳍部延伸方向上，沿所述鳍部侧壁指向鳍部中心的方向上，所述第二刻蚀工艺对所述鳍部的刻蚀速率逐渐增加。

4.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺；

所述第一刻蚀工艺的参数包括：主刻蚀气体为HBr，功率为300W至500W，偏压为50V至200V，工艺温度为40℃至60℃。

5.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第一厚度为5nm至15nm。

6.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第二刻蚀工艺为干法刻蚀工艺；

所述第二刻蚀工艺的参数包括：主刻蚀气体为Cl₂和NF₃，功率为100W至500W，偏压为0V至10V，工艺温度为40℃至60℃。

7.如权利要求2所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述第二厚度为5nm至10nm。

8.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，所述原位掺杂外延层的材料为SiP或SiCP。

9.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，形成所述NMOS区域凹槽后，形成填充满所述NMOS区域凹槽的原位掺杂外延层之前，所述形成方法还包括：对所述NMOS区域凹槽进行清洗工艺。

10.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，形成横跨所述鳍部的栅极结构后，刻蚀所述NMOS区域栅极结构两侧部分厚度的鳍部之前，所述形成方法还包括：在所述NMOS区域鳍部的顶部和侧壁上形成第一掩膜层；

刻蚀所述NMOS区域栅极结构两侧部分厚度的鳍部的步骤包括：刻蚀位于所述NMOS区域栅极结构两侧鳍部顶部上的第一掩膜层，暴露出NMOS区域栅极结构两侧的鳍部顶部表面，且还刻蚀NMOS区域部分厚度的鳍部，刻蚀后的NMOS区域鳍部与所述第一掩膜层围成的凹槽呈U形。

11.如权利要求1所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，提供衬底的步骤中，所述衬底还包括PMOS区域；

形成所述栅极结构后，所述形成方法还包括：刻蚀所述PMOS区域栅极结构两侧部分厚度的鳍部，在所述PMOS区域鳍部内形成PMOS区域凹槽；在所述PMOS区域凹槽内形成应力层；在所述应力层内形成P型源漏掺杂区。

12.如权利要求11所述的鳍式场效应管的形成方法，其特征在于，在所述应力层内形成P型源漏掺杂区的步骤包括：在形成所述应力层的工艺过程中，原位自掺杂P型离子以形成所述P型源漏掺杂区；

或者，

形成所述应力层后，对所述应力层进行P型离子掺杂以形成P型源漏掺杂区。