[发明专利]一种鳍式场效应晶体管及气体簇离子束形成钝鳍的方法

说明书

一种鳍式场效应晶体管，包括：半导体衬底；绝缘体层，设置在半导体衬底上；多个鳍片设置在绝缘体层上；其中多个鳍的第一子集由半导体材料组成，并且其中多个鳍的第二子集由介电材料组成；其中多个鳍的第二子集由氮化硅构成并且与多个鳍的第一子集交错；和其中来自多个鳍的第一子集的鳍组与外延生长的硅合并，并且其中来自多个鳍的第一子集的至少一组鳍与n掺杂外延生长的硅合并，并且其中将来自多个鳍的第一子集中的至少另一组鳍与p型掺杂的外延生长的硅合并。

技术领域

本发明总体上涉及半导体制造，并且更具体地涉及鳍式场效应晶体管(finFET)结构和制造方法。

背景技术

随着集成电路(IC)的小型化的持续趋势，需要尺寸越来越小的晶体管。随着器件尺寸的不断缩小，FinFET技术变得越来越普遍。因此，期望具有改进的finFET器件和制造方法。

finFET制造中的一个实际问题是某些finFET可能包含多个鳍(子集)，这些鳍需要外延合并鳍组，而其他finFET可能利用未合并的鳍。某些设备(例如SRAM)可能需要同时具有合并和未合并鳍的finFET。

在现有技术的方法中，去除一些鳍片以促进合并和未合并的鳍片(子集)。这种方法存在各种问题。去除伪鳍会导致鳍密度变化，从而导致伪栅多晶硅无法再塑化，从而在后续的替代金属栅工艺(RMG)中带来严峻挑战。

发明内容

本发明目的是，提出一种改进的finFET器件即一种鳍式场效应晶体管及气体簇离子束形成钝鳍的方法。

本发明的技术方案是，一种半导体结构(鳍式场效应晶体管)，包括：半导体衬底；绝缘体层，设置在半导体衬底上；多个鳍片设置在绝缘体层上；

其中多个鳍的第一子集由半导体材料组成，并且其中多个鳍的第二子集由介电材料组成；其中多个鳍的第二子集由氮化硅构成并且与多个鳍的第一子集交错；和

其中来自多个鳍的第一子集的鳍组与外延生长的硅合并，并且其中来自多个鳍的第一子集的至少一组鳍与n掺杂外延生长的硅合并，并且其中将来自多个鳍的第一子集中的至少另一组鳍与p型掺杂的外延生长的硅合并。

另一种半导体结构，包括：半导体衬底；在半导体衬底上形成有多个鳍；其中多个鳍的第一子集由半导体材料组成，并且其中多个鳍的第二子集由介电材料组成；其中多个鳍的第二子集由氮化硅构成并且与多个鳍的第一子集交错；并且其中来自多个鳍的第一子集的鳍组与外延生长的半导体材料合并，并且其中来自多个鳍的第一子集的至少一组鳍与n掺杂外延生长的半导体材料合并，并且其中来自多个鳍的第一子集中的至少另一组鳍与p型掺杂的外延生长的半导体材料合并。

在另一个实施例中，提供了一种半导体结构。该结构包括半导体衬底，在半导体衬底上形成的多个鳍片，其中多个鳍片的第一子集由半导体材料构成，并且其中多个鳍片的第二子集由介电材料构成。

在另一个实施例中，提供了一种用于将半导体结构上的多个半导体鳍的子集转换为介电鳍的方法。所述方法包括：掩蔽所述多个鳍的第一子集；将所述多个鳍的第二子集保留为未掩蔽的鳍；以及将气体簇离子束施加到所述未掩蔽的鳍，以将所述未掩蔽的鳍转换为介电鳍。

在另一个实施例中，提供了一种用于将半导体结构上的多个半导体鳍的子集转换为介电鳍的方法。该方法包括：掩蔽多个鳍的第一子集；将多个鳍的第二子集保留为未掩蔽的鳍；以及将离子注入施加到未掩蔽的鳍，以将未掩蔽的鳍转换为介电鳍。

有益效果：本发明能去除一些鳍片以促进合并和未合并的鳍片(子集)。去除虚设鳍增加了未合并的鳍之间的空间，防止不期望的鳍合并。因此，本发明的电路密度增加，从而减少SRAM或其他集成电路的尺寸。

附图说明

通过考虑以下结合附图的描述，本发明的结构，操作和优点将变得更加明显。这些附图旨在是说明性的，而不是限制性的。