[发明专利]高K介电特征均匀性的方法

说明书

提供了一种形成垂直传输鳍式场效应晶体管的方法。该方法包括在衬底上形成掺杂层，以及在掺杂层上形成多层鳍，其中多层鳍包括下修整层部分、上修整层部分以及在上下修整层部分之间的鳍状沟道部分。去除下修整层部分的一部分以形成下修整层柱，并且去除上修整层部分的一部分以形成上修整层柱。在上修整层柱附近形成上凹槽填充物，在下修整层柱附近形成下凹槽填充物。去除鳍状状沟道部分的一部分以在上修整层柱和下修整层柱之间形成鳍状状沟道柱。

技术领域

本发明总体上涉及形成与相邻的非高k器件特征具有尺寸均匀性的高k电介质器件特征，更具体地，涉及在预定位置终止以控制特征均匀性的凹陷的高k介电层的形成。

背景技术

场效应晶体管(FET)通常具有源极、沟道和漏极，其中电流从源极流向漏极，并且栅极控制电流通过沟道的流动。场效应晶体管(FET)可以具有多种不同的结构，例如FET将源极、沟道和漏极形成在衬底材料本身中，电流在水平方向上(即，在衬底平面中)流动，并且FinFET将沟道形成成从衬底向外延伸，但是电流也从源极到漏极水平流动。与具有平行于衬底平面的单个栅极的MOSFET相比，FinFET的沟道可以是薄矩形硅(Si)的直立平板，通常称为在鳍上具有栅极的鳍。取决于源极和漏极的掺杂，可以形成n-FET或p-FET。

FET的示例可以包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅场效应晶体管(IGFET)。两种FET也可以耦合以形成互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，其中p沟道MOSFET和n沟道MOSFET耦合在一起。

随着器件尺寸的不断减小，形成单个部件和电触点变得更加困难。因此，需要一种方法来保留传统FET结构的优点，同时克服由于形成较小的器件组件而产生的缩放问题。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种形成垂直传输鳍式场效应晶体管的方法。该方法包括：在衬底上形成掺杂层；以及在掺杂层上形成多层鳍，其中，多层鳍包括下修整层部分、上修整层部分以及在下修整层部分和下修整层之间的鳍状沟道部分。方法还包括去除下修整层部分的一部分以形成下修整层柱，以及去除上修整层部分的一部分以形成上修整层柱。该方法还包括在上修整层柱附近形成上凹槽填充物，在下修整层柱附近形成下凹槽填充物。该方法还包括去除鳍状沟道部分的一部分以在上修整层柱和下修整层柱之间形成鳍状沟道柱。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种形成垂直传输鳍式场效应晶体管的方法。该方法包括在掺杂层上形成多层鳍，其中该多层鳍包括硅锗(SiGe)下修整层部分、硅锗(SiGe)上修整层部分和在下修整层部分和上修整层部分之间的硅(Si)鳍状沟道部分。该方法还包括去除下修整层部分的一部分以形成下修整层柱，以及去除上修整层部分的一部分以形成上修整层柱。该方法还包括在上修整层柱附近形成上凹槽填充物，在下修整层柱附近形成下凹槽填充物。该方法还包括去除鳍状沟道部分的一部分以在上修整层柱和下修整层柱之间形成鳍状沟道柱。

根据本发明的又一个实施例，提供了一种垂直传输鳍式场效应晶体管。垂直传输鳍式场效应晶体管(VT FinFET)包括在衬底上的底部源/漏区。VT FinFET进一步包括在底部源极/漏极区上的下修整层柱，在下修整层柱上的鳍状沟道柱和在鳍状沟道柱上的上修整层柱。VT FinFET还包括在上修整层柱的侧壁上的上凹槽填充物，在鳍状沟道柱和上凹槽填充物的底表面上的高k沟道衬里。

这些和其他特征和优点将从其说明性实施例的以下详细描述中变得显而易见，该详细描述将结合附图来阅读。

附图说明

以下描述将参考以下附图，提供优选实施例的细节，其中：

图1是示出根据本发明的实施例的在衬底上的多层半导体堆叠的截面侧视图；

图2是示出根据本发明的实施例的具有鳍状模板的多个多层鳍的截面侧视图；

图3是示出根据本发明的实施例的在具有隔离区域的衬底上的多个多层鳍的截面侧视图；