[发明专利]鳍式场效应晶体管及其形成方法

权利要求书

1.一种鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有鳍部和隔离结构，所述隔离结构覆盖所述鳍部的部分顶部表面和侧壁表面，所述鳍部的侧壁包括第一侧壁区和第二侧壁区，所述第一侧壁区位于所述隔离结构上，且所述第一侧壁区的顶部低于所述鳍部的顶部表面，所述第二侧壁区位于所述第一侧壁区上；

在所述半导体衬底和鳍部上形成层间介质层，所述层间介质层中具有暴露出鳍部部分侧壁表面和部分顶部表面的开口；

在所述开口的侧壁和底部形成目标功函数层，所述目标功函数层包括仅覆盖第一侧壁区的第一目标区和仅覆盖第二侧壁区的第二目标区，第二目标区和位于鳍部顶部表面上的目标功函数层中掺杂有改性离子，目标功函数层第一目标区具有第一有效功函数值，目标功函数层第二目标区、以及位于鳍部顶部表面上的目标功函数层具有第二有效功函数值，第一有效功函数值小于第二有效功函数值。

2.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述鳍部的底部宽度大于所述鳍部的顶部宽度。

3.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，在平行于鳍部侧壁且垂直于鳍部延伸方向上，所述第一目标区的尺寸和所述第二目标区的尺寸之比为2:5～3:5。

4.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，当所述鳍式场效应晶体管的类型为P型时，所述目标功函数层第一目标区的材料为TiN、TiC或MoN，所述目标功函数层第二目标区的材料分别对应为掺杂有改性离子的TiN、TiC或MoN。

5.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，当所述鳍式场效应晶体管的类型为N型时，所述目标功函数层第一目标区的材料为TiAl或TaAl，所述目标功函数层第二目标区的材料分别对应为掺杂有改性离子的TiAl或TaAl。

6.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，形成所述目标功函数层的方法包括：在所述开口的侧壁和底部形成初始功函数层，初始功函数层包括仅覆盖第一侧壁区的第一初始区和仅覆盖第二侧壁区的第二初始区，初始功函数层具有第一有效功函数值；采用离子注入工艺在初始功函数层第二初始区、以及位于鳍部顶部表面上的初始功函数层中注入改性离子，使初始功函数层形成目标功函数层，初始功函数层第一初始区形成目标功函数层第一目标区，初始功函数层第二初始区形成目标功函数层的第二目标区；所述离子注入工艺具有注入方向，所述注入方向与半导体衬底表面法线之间具有第一注入夹角，所述注入方向与鳍部延伸方向之间具有第二注入夹角。

7.根据权利要求6所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述初始功函数层的材料为TiN、TiC或MoN；所述改性离子为N离子、F离子、C离子或As离子。

8.根据权利要求7所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数包括：采用的离子为N离子，注入能量为2.5KeV～4.5KeV，注入剂量为1E13atom/cm²～1E15atom/cm²，第一注入夹角为10度～40度，第二注入夹角为0度～15度。

9.根据权利要求7所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数包括：采用的离子为F离子，注入能量为3KeV～5KeV，注入剂量为1E13atom/cm²～1E15atom/cm²，第一注入夹角为10度～40度，第二注入夹角为0度～15度。

10.根据权利要求7所述的鳍式场效应晶体管的形成方法，其特征在于，所述离子注入工艺的参数包括：采用的离子为C离子，注入能量为2KeV～4KeV，注入剂量为1E13atom/cm²～1E15atom/cm²，第一注入夹角为10度～40度，第二注入夹角为0度～15度。