[发明专利]鳍式场效应晶体管器件和方法

权利要求书

1.一种形成鳍式场效应晶体管器件的方法，包括：

在衬底的第一区域中的第一鳍上方形成半导体覆盖层；

在所述半导体覆盖层上方形成介电层；

在所述介电层上方形成绝缘材料，所述绝缘材料的上表面比所述第一鳍的上表面更远离所述衬底延伸；

使所述绝缘材料凹进以暴露所述第一鳍的顶部；以及

在所述第一鳍的顶部上方形成栅极结构。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括，在形成所述半导体覆盖层之前：

用外延半导体材料替换所述衬底的所述第一区域中的第一部分；以及

图案化所述外延半导体材料以形成所述第一鳍。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述半导体覆盖层包括在所述第一鳍上方形成硅覆盖层。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述半导体覆盖层上方形成所述介电层之前，用含氮化物气体处理所述半导体覆盖层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一鳍和所述衬底包括相同的材料。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：在使所述绝缘材料凹进之前，固化所述绝缘材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，其中，所述半导体覆盖层是硅覆盖层，并且所述介电层是氮化硅层，其中，固化所述绝缘材料将所述介电层的顶层转化为氮氧化硅。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述固化包括：

实施第一退火工艺；

在所述第一退火工艺之后实施平坦化工艺；以及

实施第二退火工艺。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述平坦化工艺去除所述绝缘材料的顶部并且暴露所述第一鳍的所述上表面上方的掩模层。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，实施所述第一退火工艺包括：

实施第一湿蒸气退火；以及

在所述第一湿蒸气退火之后，实施第一干退火。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在包含氮气的环境中实施所述第一干退火。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，实施所述第二退火工艺包括：

实施第二湿蒸汽退火；以及

在所述第二湿蒸气退火之后实施第二干退火。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一区域是PMOS区域，其中，所述方法还包括在衬底的邻近于所述PMOS区域的NMOS区域中形成第二鳍，其中，在所述第一鳍上方和所述第二鳍上方形成所述半导体覆盖层和所述介电层。

14.一种形成鳍式场效应晶体管(FinFET)器件的方法，所述方法包括：

在衬底的PMOS区域中形成第一鳍；

在所述衬底的邻近于所述PMOS区域的NMOS区域中形成第二鳍；

在所述第一鳍和所述第二鳍上方形成硅覆盖层；

对所述硅覆盖层实施氮化处理；

在所述硅覆盖层上方形成第一介电材料；

在所述第一鳍和所述第二鳍之间以及所述第一鳍和所述第二鳍上方沉积第二介电材料，其中，所述第一介电材料位于所述硅覆盖层和所述第二介电材料之间；

实施热工艺以固化所述第二介电材料；

在所述热工艺之后，使所述第二介电材料凹进以暴露所述第一鳍的顶部和所述第二鳍的顶部；以及

在所述第一鳍上方形成第一栅极结构并且在所述第二鳍上方形成第二栅极结构。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，形成所述硅覆盖层包括在所述第一鳍和所述第二鳍上方共形地形成所述硅覆盖层。