[发明专利]一种锗硅沟道鳍式场效应晶体管及其制备方法

权利要求书

1.一种锗硅沟道鳍式场效应晶体管的制备方法，所述鳍式场效应晶体管包括半导体衬底，在半导体衬底上具有凸起的Fin条，在Fin条侧壁和顶部表面具有横跨Fin条的栅极结构，与栅极结构接触的Fin条部分构成沟道区，其中：沟道区为锗硅材料，沟道长度小于Fin条长度；源、漏位于沟道区两端；Fin条两端的半导体与衬底相连；Fin条与半导体衬底之间有一层局域埋氧层，形成BOI结构，该局域埋氧层的宽度不大于Fin条宽度；该鳍式场效应晶体管的制备包括以下步骤：

1)在半导体衬底上形成锗硅材料的凸起Fin条；

2)在Fin条与半导体衬底之间形成局域埋氧层，该局域埋氧层的宽度不大于Fin条宽度，形成所述局域埋氧层的具体方法包括：

2-1)在Fin条上淀积一层氮化硅，并进行干法刻蚀，形成氮化硅侧墙；

2-2)各向同性刻蚀半导体衬底至一定深度，使Fin条正下方的半导体宽度小于Fin条宽度，然后通过热氧化使这部分半导体被氧化，形成局域埋氧层，其中热氧化采用湿氧氧化、氢氧合成氧化或等离子体氧化，氧化温度为700～900℃；

2-3)湿法腐蚀去掉氮化硅侧墙；

3)在Fin条侧壁和顶部表面形成栅极结构，并在栅极结构的侧面形成侧墙；

4)光刻定义源漏区图形，掺杂并退火形成源漏。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)包括：

1-1)在半导体衬底上生长锗硅或锗硅/锗叠层的半导体外延层；

1-2)定义器件有源区，并形成器件之间的隔离；

1-3)在步骤1-1)形成的半导体外延层上淀积硬掩膜，光刻定义Fin条图形，干法刻蚀硬掩膜和半导体外延层，停止在衬底表面，去掉光刻胶，形成Fin条。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1-1)采用分子束外延或化学气相淀积方法生长所述半导体外延层，所述半导体外延层的厚度为5～200nm。

4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1-3)中所述硬掩膜氧化硅层、氮化硅层或氧化硅/氮化硅叠层，硬掩膜厚度为10～800nm。

5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1-3)采用电子束光刻或193nm浸没式光刻技术进行光刻，形成宽度为5～100nm的Fin条。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2-3)的湿法腐蚀采用浓磷酸溶液。