本發(fā)明的實施例屬于半導(dǎo)體器件和處理的領(lǐng)域，具體而言，屬于非平面半導(dǎo)體器件以及制造非平面半導(dǎo)體器件的方法，該非平面半導(dǎo)體器件具有ω形鰭部(omega-fins)，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

背景技術(shù)：

在過去幾十年中，集成電路中的特征的縮小已經(jīng)是不斷增長的半導(dǎo)體工業(yè)背后的驅(qū)動力?？s小到越來越小的特征實現(xiàn)了在半導(dǎo)體芯片的有限基板面上的功能單元的增大的密度。例如，縮小晶體管大小允許在芯片上包含更多數(shù)量的存儲器或邏輯器件，導(dǎo)致增大容量的產(chǎn)品的制造。然而，對于越來越大的容量的驅(qū)動并不是沒有問題。優(yōu)化每個器件的性能的必要性變得越來越重要。

在集成電路器件的制造中，多柵極晶體管(例如，三柵極晶體管)隨著器件尺寸不斷縮小而變得更加普遍。在常規(guī)工藝中，通常在體硅襯底或絕緣體上硅襯底上制造三柵極晶體管。在一些實例中，體硅襯底是優(yōu)選的，因為其較低的成本以及與現(xiàn)有的高產(chǎn)體硅襯底基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的兼容性。

然而，減小多柵極晶體管不是沒有后果的。隨著微電子電路的這些基本構(gòu)件塊的尺寸減小，并且隨著在給定區(qū)域中制造的基本構(gòu)件塊的絕對數(shù)量增加，對用于制造這些構(gòu)件塊的半導(dǎo)體工藝的約束已經(jīng)變得非常顯著。

附圖說明

圖1A是具有向外成錐形的經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域的非平面半導(dǎo)體器件的部分的橫截面視圖。

圖1B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的部分的橫截面視圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

圖2A-2I例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的方法中的各個操作的橫截面視圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域，其中：

圖2A例示了具有在其中蝕刻的鰭部和與其共形形成的催化劑層的體半導(dǎo)體襯底；

圖2B例示了在多個鰭部上和之上形成掩模之后的圖2A的結(jié)構(gòu)；

圖2C例示了在使掩模凹陷以形成凹陷掩模之后的圖2B的結(jié)構(gòu)；

圖2D例示了在去除催化劑層的暴露出的部分之后的圖2C的結(jié)構(gòu)；

圖2E例示了在去除凹陷掩模以暴露出經(jīng)圖案化的催化劑層之后的圖2D的結(jié)構(gòu)；

圖2F例示了在子鰭部區(qū)域的催化氧化之后的圖2E的結(jié)構(gòu)；

圖2G例示了在去除經(jīng)圖案化的催化劑層和形成的氧化物層之后的圖2F的結(jié)構(gòu)；

圖2H例示了在形成固態(tài)摻雜劑源層和可任選的覆蓋層之后的圖2G的結(jié)構(gòu)；

圖2I例示了在圖案化固態(tài)摻雜劑源層和可任選的覆蓋層之后的圖2H的結(jié)構(gòu)。

圖3A例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的橫截面視圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

圖3B例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的沿著圖3A的半導(dǎo)體器件的a-a'軸截取的平面圖。

圖4例示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的計算設(shè)備。

具體實施方式

說明了具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件以及制造具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的方法，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。在以下說明中，闡述了許多具體細節(jié)，例如特定的集成和材料狀況，以便提供對本發(fā)明的實施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，本發(fā)明的實施例可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下得以實施。在其它實例中，沒有詳細說明諸如集成電路設(shè)計布局之類的公知特征，以免不必要地使得本發(fā)明的實施例難以理解。此外，要理解的是，附圖中所示的各個實施例是說明性表示，而不一定按比例繪制。

本文所述的一個或多個實施例針對用于制造用于增強的子鰭部摻雜的ω形鰭部的方案。應(yīng)用可以包括但不限于10nm以下的工藝技術(shù)節(jié)點。在一個或多個實施例中，固態(tài)子鰭部摻雜源技術(shù)和子鰭部區(qū)域的催化氧化技術(shù)兩者用于半導(dǎo)體器件制造。

具體而言，本文所述的一個或多個實施例提供了用于制造ω形鰭部結(jié)構(gòu)的方案。對于例如10nm以下的技術(shù)節(jié)點，這種ω形鰭部結(jié)構(gòu)可以有利于緊密間隔的鰭部中的增強的子鰭部摻雜?？梢酝ㄟ^沉積硼或磷摻雜的氧化物(BSG/PSG)并隨后沉積覆蓋SiN層來實現(xiàn)子鰭部摻雜。使用退火工藝來驅(qū)使摻雜劑從BSG或PSG層進入子鰭部中。至子鰭部中的摻雜的程度與BSG或PSG層的厚度直接相關(guān)。此外，可能需要最小厚度的SiN來驅(qū)使摻雜劑進入子鰭部中，而不是使摻雜劑逸出到鰭部之間的空間中。然而，所需的最小BSG/PSG和SiN厚度的組合可以使得實現(xiàn)子摻雜變得困難，因為鰭部間距減小。雖然可以縮放鰭部間距，但是BSG/PSG和SiN厚度可能并非成比例地縮放，構(gòu)成了挑戰(zhàn)。本文所述的實施例提供了相對于有源(突出的)鰭部部分寬度減小的子鰭部的制造，從而產(chǎn)生ω形鰭部。在一個這樣的實施例中，即使在減小鰭部間距之后，ω形鰭部的制造在子鰭部區(qū)域中提供了另外的空間，以用于沉積所需的BSG/PSG或SiN層厚度。

為了為本文涉及的一些概念提供參考點，圖1A是非平面半導(dǎo)體器件的部分的橫截面視圖，該非平面半導(dǎo)體器件具有向外成錐形的經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。參考圖1A，提供了具有在其中蝕刻的鰭部102的體硅襯底100。鰭部102直接形成在體襯底100中，因此形成為與體襯底100連續(xù)。每個鰭部102可以被說明為具有子鰭部區(qū)域102A和突出部分102B。突出部分102B是最終在其上形成柵極電極的部分。如圖1A所示，每個子鰭部區(qū)域102A是向外成錐形的。固態(tài)摻雜劑源層120和可任選的覆蓋層122被局限于子鰭部區(qū)域102A。固態(tài)摻雜劑源層120可以最終用于摻雜子鰭部區(qū)域102A。如上所述，至少部分地由于子鰭部區(qū)域102A的向外錐形，鰭部102的下部部分以及因此固態(tài)摻雜劑源層120和可任選的覆蓋層122彼此緊密靠近，使得這種特征的縮放非常困難。

為了提供進一步的上下文，已經(jīng)被實施以解決縮放挑戰(zhàn)的方案涉及以下各項中的一個或多個：(a)增大固態(tài)摻雜劑源層中(例如，在BSG/PSG中)的摻雜劑濃度或(b)增大覆蓋層(例如，SiN)的密度以防止摻雜劑“逸出”到鰭部之間的空間?？傮w上，本文所述的實施例實現(xiàn)了開辟子鰭部區(qū)域中的空間以便于沉積所需的BSG/PSG和SiN膜。在一個這樣的實施例中，通過選擇性催化氧化來實現(xiàn)在子鰭部區(qū)域中產(chǎn)生空間的工藝，如下面更詳細說明的。

因此，與圖1A相比，圖1B是根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的部分的橫截面視圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。參考圖1B，提供了具有在其中蝕刻的ω形鰭部152的體硅襯底150。ω形鰭部152直接形成在體襯底150中，因此形成為與體襯底150連續(xù)。每個ω形鰭部152可以被說明為具有子鰭部區(qū)域152A和突出部分152B。突出部分152B是最終在其上形成柵極電極的部分。如圖1B所示，每個子鰭部區(qū)域152A比相對應(yīng)的突出部分152B窄。固態(tài)摻雜劑源層120和可任選的覆蓋層122被局限于子鰭部區(qū)域152A。固態(tài)摻雜劑源層120可以最終用于摻雜子鰭部區(qū)域152A。如上所述，至少部分地由于ω形鰭部幾何形狀，ω形鰭部152的下部部分以及因此固態(tài)摻雜劑源層120和可任選的覆蓋層122相對而言彼此不緊密靠近，使得這種特征的縮放可行。

在特定實施方式中，用于產(chǎn)生ω形鰭部結(jié)構(gòu)的工藝流程包括使用通過原子層沉積(ALD)沉積的氧化催化劑層來在鰭部的所有暴露出的表面上提供催化劑。然而，可能僅在多個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部區(qū)域中需要催化劑。因此，下面說明一種工藝，其保護子鰭部區(qū)域中的催化劑，同時從有源鰭部區(qū)去除催化劑。在一個實施例中，該方案通過在催化劑沉積之后使用碳硬掩模(CHM)填充鰭部之間的空間來實現(xiàn)。然后使用例如干法蝕刻技術(shù)使CHM凹陷到所希望的深度。一旦CHM凹陷，則例如通過濕法蝕刻工藝去除有源鰭部區(qū)域中暴露出的催化劑。余留在子鰭部區(qū)域中的空間中的CHM可以通過灰化技術(shù)去除，從而留下子鰭部區(qū)域中暴露出的催化劑。在該階段，可以使用低壓氧化來氧化子鰭部區(qū)域中的硅。在子鰭部區(qū)域中催化劑的存在使得氧化比先前去除了催化劑的有源鰭部區(qū)域要快大約10-15倍。在執(zhí)行氧化之后，可以通過濕法蝕刻去除催化劑和氧化物，從而產(chǎn)生ω形鰭部結(jié)構(gòu)。

在示例性工藝方案中，圖2A-2I例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的制造具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的方法中的各個操作的橫截面視圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

參考圖2A，提供了具有在其中蝕刻的鰭部202的體半導(dǎo)體襯底200，例如體單晶硅襯底。

在實施例中，鰭部直接形成在體襯底200中，因而形成為與體襯底200連續(xù)。因鰭部202的制造而余留的制造物也可能存在。例如，盡管未示出，但是硬掩模層(例如，氮化硅硬掩模層)和襯墊(pad)氧化物層(例如，二氧化硅層)可以余留在鰭部202的頂部。在一個實施例中，體襯底200以及因此鰭部202在該階段是未摻雜的或輕摻雜的。例如，在特定實施例中，體襯底200以及因此鰭部202具有小于約1E17原子/cm³的硼摻雜劑雜質(zhì)原子的濃度。此外，每個鰭部202可以被說明為具有子鰭部區(qū)域202A和突出部分202B。突出部分202B是最終其上形成柵極電極的部分。在該階段，由于用于形成鰭部202的蝕刻工藝，每個子鰭部區(qū)域202A可以是向外成錐形的，如圖2A所示。

再次參考圖2A，催化劑層204與襯底200/鰭部202結(jié)構(gòu)共形形成。在實施例中，催化劑層是氧化鋁(Al₂O₃)層。要意識到的是，如果存在，在該階段硬掩模層和/或襯墊氧化物層可以余留在鰭部202的頂部。然而，如所示的，在形成催化劑層204之前已經(jīng)去除了用于形成鰭部的這個硬掩模層和/或襯墊氧化物層，如圖2A所示。

參考圖2B，掩模206形成在圖2A的結(jié)構(gòu)上。

在實施例中，掩模206形成至足以完全覆蓋鰭部202的高度。硬掩模可以形成為具有基本平坦的頂部表面，或者可以經(jīng)受諸如化學機械平坦化(CMP)之類的平坦化工藝。在一個實施例中，掩模206是碳硬掩模(CHM)材料層，或者包括碳硬掩模(CHM)材料層。

參考圖2C，圖2B的掩模206凹陷至鰭部202的頂部以下的高度，形成凹陷的掩模208。

在實施例中，凹陷的掩模208形成至與子鰭部區(qū)域202A的頂部基本上共面的水平，暴露出突出部分202B和催化劑層204的部分，如圖2C所示。在實施例中，通過蝕刻工藝來執(zhí)行掩模206的凹陷以形成凹陷的掩模208，該蝕刻工藝例如是，但不限于，等離子體、氣相、灰化或濕法蝕刻工藝或其組合。在一個實施例中，掩模206是碳硬掩模層，并且使用基于氧的灰化工藝來使掩模206凹陷。

參考圖2D，去除催化劑層204的暴露出的部分以提供經(jīng)圖案化的催化劑層210，該經(jīng)圖案化的催化劑層210被局限于被凹陷的掩模208所保護的區(qū)域。

在一個這樣的實施例中，經(jīng)圖案化的催化劑層210被局限于子鰭部區(qū)域202A，如圖2D所示。在實施例中，使用濕法蝕刻工藝來執(zhí)行去除催化劑層204的暴露出的部分以形成經(jīng)圖案化的催化劑層210。在一個這樣的實施例中，催化劑層是Al₂O₃層或者包括Al₂O₃層，并且該濕法蝕刻工藝基于氫氟酸(HF)。在實施例中，如圖2D所示，濕法蝕刻工藝對凹陷的掩模208具有選擇性。

參考圖2E，完全去除凹陷的掩模208，暴露出經(jīng)圖案化的催化劑層210。

在實施例中，通過蝕刻工藝來執(zhí)行凹陷的掩模208的去除，該蝕刻工藝例如是，但不限于，等離子體、氣相、灰化或濕法蝕刻工藝或其組合。在一個實施例中，凹陷的掩模208是碳硬掩模層，并且使用基于氧的灰化工藝被去除。在實施例中，使用對經(jīng)圖案化的催化劑層210具有選擇性的工藝來執(zhí)行凹陷的掩模208的去除，保留經(jīng)圖案化的催化劑層210，如圖2E所示。

參考圖2F，使用經(jīng)圖案化的催化劑層210來執(zhí)行多個鰭部202的子鰭部區(qū)域202A的氧化。

在實施例中，通過在減小的壓力下將經(jīng)圖案化的催化劑層210暴露于氫氣和氧氣的組合物(H₂/O₂)來執(zhí)行氧化。在氧化工藝期間，在鰭部202的其上具有經(jīng)圖案化的催化劑層210的區(qū)域(即，子鰭部區(qū)域202A)中，經(jīng)圖案化的催化劑層210加速了下面/相鄰的硅的氧化，該氧化比硅鰭部的其它部分的氧化快大約10-15倍(即，由于經(jīng)圖案化的催化劑層210的存在，子鰭部區(qū)域202A的氧化速率比突出鰭部部分202B的氧化速率快大約10-15倍)。因此，這種選擇性的催化氧化實現(xiàn)了將子鰭部區(qū)域202A相對快速地轉(zhuǎn)換成氧化物層212(例如，氧化硅或二氧化硅)，而不會顯著地氧化鰭部202的突出部分202B。因此，在一個實施例中，鰭部202的余留的硅提供了ω形鰭部214，其具有比上覆的突出鰭部部分214B窄的子鰭部區(qū)域214A，如圖2F所示。要意識到的是，至少一些氧化可以發(fā)生在鰭部202的突出部分202B上；然而，與子鰭部區(qū)域202A相比，氧化程度可以忽略。

參考圖2G，去除經(jīng)圖案化的催化劑層210和氧化物層212，以顯露出ω形鰭部214的子鰭部區(qū)域214A和突出區(qū)域214B。

在一個這樣的實施例中，催化劑層是Al₂O₃層或者包括Al₂O₃層，氧化物層212是SiO₂層或者包括SiO₂層，并且濕法蝕刻工藝基于氫氟酸(HF)。在特定實施例中，以單個濕法蝕刻操作去除經(jīng)圖案化的催化劑層210和氧化物層212。然而，在其它實施例中，以接連的濕法蝕刻操作去除經(jīng)圖案化的催化劑層210和氧化物層212。

參考圖2H，固態(tài)摻雜劑源層216與圖2G的襯底200/ω形鰭部214結(jié)構(gòu)共形形成。

在第一實施例中，固態(tài)摻雜劑源層216是由電介質(zhì)層構(gòu)成的P型固態(tài)摻雜劑源層，其中包含諸如(但不限于)P型摻雜氧化物、氮化物或碳化物層之類的P型摻雜劑。在一個具體的這種實施例中，P型固態(tài)摻雜劑源層是硼硅酸鹽玻璃層。P型固態(tài)摻雜劑源層可以通過適于在ω形鰭部214上提供共形層的工藝來形成。例如，在一個實施例中，P型固態(tài)摻雜劑源層通過化學氣相沉積(CVD)工藝或其它沉積工藝(例如，ALD、PECVD、PVD、HDP輔助CVD、低溫CVD)形成為圖2G的整個結(jié)構(gòu)之上的共形層。在特定實施例中，P型固態(tài)摻雜劑源層是BSG層，其具有大約在0.1-10重量％范圍內(nèi)的濃度的硼。

在第二實施例中，固態(tài)摻雜劑源層216是由電介質(zhì)層構(gòu)成的N型固態(tài)摻雜劑源層，其中包含諸如(但不限于)N型摻雜氧化物、氮化物或碳化物層之類的N型摻雜劑。在一個具體的這種實施例中，N型固態(tài)摻雜劑源層是磷硅酸鹽玻璃層或砷硅酸鹽玻璃層。N型固態(tài)摻雜劑源層可以通過適于在ω形鰭部214上提供共形層的工藝來形成。例如，在一個實施例中，N型固態(tài)摻雜劑源層通過化學氣相沉積(CVD)工藝或其它沉積工藝(例如，ALD、PECVD、PVD、HDP輔助CVD、低溫CVD)形成為圖2G的整個結(jié)構(gòu)之上的共形層。在特定實施例中，N型固態(tài)摻雜物源層是PSG層或AsSG層，其分別具有大約在0.1-10重量％范圍內(nèi)的濃度的磷或砷。

在實施例中，同樣如圖2H所示，在固態(tài)摻雜劑源層216上可任選地形成覆蓋層218。在一個這樣的實施例中，覆蓋層218形成為原位形成的覆蓋層，以在隨后暴露于環(huán)境條件期間保護固態(tài)摻雜劑源層216。在具體實施例中，覆蓋層是氮化物層，例如氮化硅層。

參考圖2I，對固態(tài)摻雜劑源層216和(如果存在的話)覆蓋層218進行圖案化，以形成經(jīng)圖案化的固態(tài)摻雜劑源層220和經(jīng)圖案化的覆蓋層222。

在實施例中，通過等離子體、氣相或濕法蝕刻工藝來圖案化固態(tài)摻雜劑源層216和覆蓋層218。固態(tài)摻雜劑源層216和覆蓋層218的圖案化可以在相同或不同的處理操作中執(zhí)行。盡管未示出，但在實施例中，該圖案化包括首先形成電介質(zhì)填充層以及隨后使其凹陷，該電介質(zhì)填充層形成在圖2H的結(jié)構(gòu)上方?？梢允惯@個電介質(zhì)填充層凹陷以暴露出ω形鰭部214的突出部分214B，同時凹陷至與子鰭部區(qū)域214A的高度大致相同的高度。固態(tài)摻雜劑源層216和覆蓋層218順序地同時凹陷至與電介質(zhì)填充層大致相同的水平。因此，在一個實施例中，所得到的經(jīng)圖案化的固態(tài)摻雜劑源極層220局限于多個ω形鰭部214的子鰭部區(qū)域214A，如圖21所示。

在實施例中，在形成經(jīng)圖案化的固態(tài)摻雜劑源極層220和可任選的經(jīng)圖案化的覆蓋層222之后，執(zhí)行驅(qū)入退火(drive-in anneal)以提供ω鰭部214的經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域214A。具體而言，在加熱后，諸如硼、磷或砷摻雜劑原子之類的來自經(jīng)圖案化的固態(tài)摻雜劑源層220的摻雜劑擴散到子鰭部區(qū)域214A中。該擴散還可以導(dǎo)致體襯底部分200內(nèi)的摻雜，其中，相鄰的鰭部214共享體襯底200中的公共摻雜區(qū)。以此方式，ω形鰭部214的突出部分214B基本上保持結(jié)合圖2A所述的鰭部202和原始體襯底200的摻雜分布。結(jié)果，在突出部分214B與經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域(現(xiàn)在摻雜的214A)之間可以存在摻雜分布界面。在一個這樣的實施例中，界面表示摻雜濃度階梯或快速梯度變化，其中，經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域具有2E18原子/cm³或更大的總摻雜劑濃度，而突出部分214B具有顯著小于2E18原子/cm³的總摻雜劑濃度，例如具有大約5E17原子/cm³或更小的總摻雜劑濃度。在實施例中，跨整個子鰭部區(qū)域?qū)?jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域進行摻雜。在實施例中，驅(qū)入操作在大約800-1050攝氏度范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。

因此，本文所述的一個或多個實施例包括在鰭部蝕刻之后使用被沉積在鰭部上的固體源摻雜層(例如，BSG、PSG或AsSG)。然后，在溝槽填充和拋光之后，摻雜層與溝槽填充材料一起凹陷以限定器件的鰭部高度(HSi)。該操作從HSi之上的鰭部側(cè)壁去除了摻雜層。因此，摻雜層僅沿著子鰭部區(qū)域中的鰭部側(cè)壁而存在，這確保了對摻雜布置的精確控制。在驅(qū)入退火之后，高摻雜局限于子鰭部區(qū)域，在鰭部的HSi之上的相鄰區(qū)域(其形成晶體管的溝道區(qū))中快速地轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛽诫s。

通常，再次參考圖2A-2I，在實施例中，針對NMOS鰭部摻雜實施硼硅酸鹽玻璃(BSG)，而針對PMOS鰭部摻雜實施磷硅酸鹽(PSG)或砷硅酸鹽玻璃(AsSG)層。要意識到的是，在實施例中，涉及針對公共襯底上的不同相應(yīng)鰭部的NMOS鰭部摻雜和PMOS鰭部摻雜兩者的工藝方案可能增加一些集成復(fù)雜性，但是完全在本發(fā)明的實施例的精神和范圍內(nèi)。

更一般地參考圖1A、圖1B和圖2A-2I，本文所述的一個或多個實施例針對一種工藝，該工藝例如通過三柵極摻雜的玻璃子鰭部外擴散的方式選擇性地摻雜在體硅晶圓上制造的三柵極或FinFET晶體管的子鰭部區(qū)域。例如，上述是選擇性地摻雜三柵極或FinFET晶體管的子鰭部區(qū)域以減輕子鰭部泄漏，而同時保持鰭部低摻雜的工藝。固態(tài)摻雜源(例如，p型和n型摻雜的氧化物、氮化物或碳化物)至晶體管工藝流程中的并入(其在從鰭部側(cè)壁凹陷之后)將阱摻雜傳遞至子鰭部區(qū)域中，同時保持鰭部本體相對未摻雜。另外，在實施例中，本文所述的一個或多個方案實現(xiàn)了體鰭部的有源部分的底部與有源部分和余留的體部分(例如，柵極控制區(qū)域下的部分)之間的摻雜邊界的自對準。

例如，可能希望將體硅用于鰭部或三柵極。然而，存在以下顧慮：在器件的有源硅鰭部部分(例如，柵極控制區(qū)域或HSi)下方的區(qū)域(子鰭部)處于減弱的柵極控制下或處于無柵極控制下。因此，如果源極區(qū)或漏極區(qū)處于或低于HSi點，則可能存在通過子鰭部區(qū)域的泄漏路徑。根據(jù)本發(fā)明的實施例，為了解決上述問題，通過子鰭部摻雜提供了足夠的摻雜，而不必將相同程度的摻雜傳遞至鰭部的HSi部分。

為了提供進一步的上下文，解決上述問題的常規(guī)方案涉及使用阱注入操作，其中，子鰭部區(qū)域被重摻雜(例如，遠大于2E18/cm³)，其關(guān)斷了子鰭部泄漏，但也導(dǎo)致在鰭部中的大量摻雜。暈環(huán)注入物(halo implant)的添加進一步增大了鰭部摻雜，使得后端工藝鰭部以高水平被摻雜(例如，大于大約1E18/cm³)。相比之下，本文所述的一個或多個實施例在鰭部中提供低摻雜，這可以是有益的，因為通過提高載流子遷移率實現(xiàn)了較高的電流驅(qū)動，否則它會由于高摻雜的溝道器件的電離雜質(zhì)散射而降低。此外，由于閾值電壓(Vt)的隨機變化與摻雜密度的平方根成正比，所以低摻雜器件還具有降低Vt中的隨機失配的優(yōu)點。這使得產(chǎn)品能夠在較低電壓下進行操作而沒有功能故障。同時，正好在鰭部下方的區(qū)域(即，子鰭部)必須被高度地摻雜，以便防止子鰭部源極-漏極泄漏。用于將該摻雜傳遞至子鰭部區(qū)域的常規(guī)注入步驟也大量地摻雜鰭部區(qū)域，使得不可能同時實現(xiàn)低摻雜鰭部和抑制子鰭部泄漏。

要意識到的是，由上述示例性處理方案產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)(例如，圖2I中的結(jié)構(gòu))可以以相同或相似的形式用于后續(xù)處理操作以完成器件制造(例如，PMOS和NMOS器件制造)。作為完成的器件的示例，圖3A和圖3B分別例示了根據(jù)本發(fā)明的實施例的具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的橫截面視圖和(沿著橫截面視圖的a-a'軸截取的)平面圖，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

參考圖3A，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或器件300包括由襯底302形成且在隔離區(qū)306內(nèi)形成的非平面有源區(qū)(例如，包括突出鰭部部分304和子鰭部區(qū)域305的鰭部結(jié)構(gòu))。根據(jù)本發(fā)明的實施例，子鰭部區(qū)域305比相對應(yīng)的突出部分304窄，并且因此為鰭部提供了ω形鰭部幾何形狀。此外，對應(yīng)于上述實施例，在實施例中，固態(tài)摻雜劑源層390和可任選的覆蓋層392可以沿著子鰭部區(qū)域305的側(cè)壁而保留在該結(jié)構(gòu)中。

在一個實施例，多個半導(dǎo)體鰭部304/305中的每一個鰭部都具有ω形鰭部幾何形狀，如圖3A所示。在一個實施例中，多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的突出部分304都具有大約10納米或更小的寬度。在一個實施例中，固態(tài)摻雜劑源層390具有與多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部部分305和突出部分304之間的界面大致共面的頂部表面，如圖3A所示。在一個實施例中，隔離層306具有與多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部部分305和突出部分304之間的界面大致共面的頂部表面，如圖3A所示。在一個實施例中，固態(tài)摻雜劑源層390是硼硅酸鹽玻璃(BSG)層。在一個實施例中，固態(tài)摻雜劑源層390是磷硅酸鹽玻璃(PSG)層或砷硅酸鹽玻璃(AsSG)層。在一個實施例中，覆蓋層392由氮化硅構(gòu)成。在一個實施例中，覆蓋層392具有與多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部部分305和突出部分304之間的界面大致共面的頂部表面，如圖3A所示。

還如圖3A所示，在實施例中，在突出鰭部部分304與子鰭部區(qū)域305的摻雜分布之間存在界面380。界面380可以是相對突然的轉(zhuǎn)變區(qū)域。一個或多個實施例將來自摻雜工藝的摻雜劑限制或基本上限制于半導(dǎo)體器件的子鰭部區(qū)域。作為示例，摻雜濃度的轉(zhuǎn)變可以從子鰭部區(qū)域快速下降到突出鰭部區(qū)域。在一個這樣的實施例中，轉(zhuǎn)變基本上是立即的，其中，對于突出部分中的每一個突出部分具有小于約5E17原子/cm³的摻雜劑濃度，而對于相對應(yīng)的子鰭部區(qū)域具有大于約2E18原子/cm³的摻雜劑濃度。此外，在子鰭部區(qū)域305下方的襯底部分可以被摻雜，在一個意義上形成阱區(qū)域。在一個實施例中，襯底302的下部部分至少部分地通過從固態(tài)摻雜源(例如，層390)向下擴散到下面的襯底中來被摻雜。

再次參考圖3A，柵極線308設(shè)置在非平面有源區(qū)的突出部分304上方并且在隔離區(qū)306的部分上方。如所示的，柵極線308包括柵極電極350和柵極電介質(zhì)層352。在一個實施例中，柵極線308還可以包括電介質(zhì)覆蓋層354。從該透視圖中還可以看到柵極接觸部314和上覆柵極接觸部過孔316以及上覆金屬互連件360，所有這些都被設(shè)置在層間電介質(zhì)疊置體或?qū)?70中。從圖3A的透視圖中還可以看到，在一個實施例中，柵極接觸部314設(shè)置在隔離區(qū)306上方，但不在非平面有源區(qū)上方。

參考圖3B，柵極線308被示出為設(shè)置在突出鰭部部分304上方。從該透視圖可以看到突出鰭部部分304的源極區(qū)304A和漏極區(qū)304B。在一個實施例中，源極區(qū)304A和漏極區(qū)304B是突出鰭部部分304的原始材料的摻雜部分。在另一實施例中，突出鰭部部分304的材料被去除，并且例如通過外延沉積被另一半導(dǎo)體材料替代。在任一情況下，源極區(qū)304A和漏極區(qū)304B可以在電介質(zhì)層306的高度以下延伸，即延伸到子鰭部區(qū)域305中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，較重地摻雜的子鰭部區(qū)域305(即，在界面380下方的鰭部的經(jīng)摻雜的部分)抑制通過體半導(dǎo)體鰭部的該部分的源極到漏極的泄漏。

在實施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或器件300是非平面器件，例如但不限于finFET或三柵極器件。在這樣一個實施例中，相對應(yīng)的半導(dǎo)體溝道區(qū)由三維本體構(gòu)成或形成在三維本體中。在一個這樣的實施例中，柵極線308的柵極電極疊置體至少圍繞該三維本體的頂部表面和一對側(cè)壁，如圖3A所示。

襯底302可以由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，該半導(dǎo)體材料可以承受制造工藝并且電荷可以在其中遷移。在實施例中，襯底302是體襯底，其由摻雜有電荷載流子(例如，但不限于，磷、砷、硼或其組合)以形成有源區(qū)304的晶體硅、硅/鍺或鍺層構(gòu)成。在一個實施例中，體襯底302中的硅原子的濃度大于97％。在另一個實施例中，體襯底302由生長在不同晶體襯底頂部的外延層構(gòu)成，例如在硼摻雜的體硅單晶襯底頂部生長的硅外延層。體襯底302可以可替換地由III-V族材料構(gòu)成。在實施例中，體襯底302由III-V族材料構(gòu)成，例如但不限于氮化鎵、磷化鎵、砷化鎵、磷化銦、銻化銦、砷化銦鎵、砷化鋁鎵、磷化銦鎵，或其組合。在一個實施例中，體襯底302由III-V族材料構(gòu)成，并且電荷載流子摻雜劑雜質(zhì)原子是以下原子：例如但不限于碳、硅、鍺、氧、硫、硒或碲。

隔離區(qū)306可以由一種材料構(gòu)成，該材料適于最終將永久柵極結(jié)構(gòu)的部分與下方體襯底電隔離或有助于該電隔離，或者隔離在下方體襯底內(nèi)形成的有源區(qū)，例如隔離鰭部有源區(qū)。例如，在一個實施例中，隔離區(qū)306由電介質(zhì)材料構(gòu)成，例如但不限于二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳摻雜的氮化硅。

柵極線308可以由包括柵極電介質(zhì)層352和柵極電極層350的柵極電極疊置體構(gòu)成。在實施例中，柵極電極疊置體中的柵極電極由金屬柵極構(gòu)成，并且柵極電介質(zhì)層由高K材料構(gòu)成。例如，在一個實施例中，柵極電介質(zhì)層由以下材料構(gòu)成：例如但不限于氧化鉿、氮氧化鉿、硅酸鉿、氧化鑭、氧化鋯、硅酸鋯、氧化鉭、鈦酸鍶鋇、鈦酸鋇、鈦酸鍶、氧化釔、氧化鋁、氧化鉛鈧鉭、鈮酸鋅鉛或其組合。此外，柵極電介質(zhì)層的部分可以包括原生氧化物層，其由襯底302的頂部幾層形成。在實施例中，柵極電介質(zhì)層由頂部高k部分和下部部分構(gòu)成，其由半導(dǎo)體材料的氧化物構(gòu)成。在一個實施例中，柵極電介質(zhì)層由氧化鉿的頂部部分和二氧化硅或氮氧化硅的底部部分構(gòu)成。

在一個實施例中，柵極電極由金屬層構(gòu)成，例如但不限于，金屬氮化物、金屬碳化物、金屬硅化物、金屬鋁化物、鉿、鋯、鈦、鉭、鋁、釕、鈀、鉑、鈷、鎳、或?qū)щ娊饘傺趸?。在一個具體實施例中，柵極電極由在金屬功函數(shù)設(shè)定層之上形成的非功函數(shù)設(shè)定填充材料構(gòu)成。

盡管未示出，但與柵極電極疊置體相關(guān)聯(lián)的間隔體可以由適于最終將永久柵極結(jié)構(gòu)與相鄰導(dǎo)電接觸部(例如，自對準接觸部)電隔離或有助于該電隔離的材料構(gòu)成。例如，在一個實施例中，間隔體由電介質(zhì)材料構(gòu)成，例如但不限于二氧化硅、氮氧化硅、氮化硅或碳摻雜的氮化硅。

柵極接觸部314和上覆柵極接觸部過孔316可以由導(dǎo)電材料構(gòu)成。在實施例中，接觸部或過孔中的一個或多個由金屬類構(gòu)成。金屬類可以是諸如鎢、鎳或鈷之類的純金屬，或者可以是合金，例如金屬-金屬合金或者金屬-半導(dǎo)體合金(例如，硅化物材料)。

在實施例中(盡管未示出)，提供結(jié)構(gòu)300包括形成接觸部圖案，其基本上與現(xiàn)有的柵極圖案完美對準，同時無需使用具有非常嚴格的配準預(yù)算的光刻步驟。在一個這樣的實施例中，該方案實現(xiàn)了使用固有地高度選擇性的濕法蝕刻(例如，與常規(guī)實施的干法蝕刻或等離子體蝕刻相比)來生成接觸部開口。在實施例中，通過利用現(xiàn)有的柵極圖案結(jié)合接觸部插塞光刻操作來形成接觸部圖案。在一個這樣的實施例中，該方案實現(xiàn)了消除對如在常規(guī)方案中使用的用以生成接觸部圖案的其它關(guān)鍵的光刻操作的需要。在實施例中，溝槽接觸部柵格不單獨被圖案化，而是形成在多晶硅(柵極)線之間。例如，在一個這樣的實施例中，在柵極光柵圖案化之后但在柵極光柵切口之前形成溝槽接觸部柵格。

此外，柵極疊置體結(jié)構(gòu)308可以通過替代柵極工藝制造。在這樣的方案中，可以去除諸如多晶硅或氮化硅柱材料之類的虛設(shè)柵極材料，并用永久柵極電極材料來替代。在一個這樣的實施例中，在該工藝中也形成了永久柵極電介質(zhì)層，這與從早期處理所完成的相反。在實施例中，通過干法蝕刻或濕法蝕刻工藝去除虛設(shè)柵極。在一個實施例中，虛設(shè)柵極由多晶硅或非晶硅構(gòu)成，并且用包括使用SF₆的干法蝕刻工藝去除。在另一個實施例中，虛設(shè)柵極由多晶硅或非晶硅構(gòu)成，并且用包括使用NH₄OH水溶液或四甲基氫氧化銨的濕法蝕刻工藝去除。在一個實施例中，虛設(shè)柵極由氮化硅構(gòu)成，并且用包括磷酸水溶液的濕法蝕刻去除。

在實施例中，本文所述的一個或多個方案實質(zhì)上考慮了與虛設(shè)和替代接觸部工藝結(jié)合的虛設(shè)和替代柵極工藝以得到結(jié)構(gòu)300。在一個這樣的實施例中，在替代柵極工藝之后執(zhí)行替代接觸部工藝，以允許永久柵極疊置體的至少部分的高溫退火。例如，在一個這樣的具體實施例中，例如在形成柵極電介質(zhì)層之后，在大于大約600攝氏度的溫度下執(zhí)行永久柵極結(jié)構(gòu)的至少部分的退火。在形成永久接觸部之前執(zhí)行退火。

再次參考圖3A，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)或器件300的設(shè)置將柵極接觸部放置于隔離區(qū)上方。這個設(shè)置可以被視為對布局空間的低效使用。然而，在另一個實施例中，半導(dǎo)體器件具有接觸部結(jié)構(gòu)，該接觸部結(jié)構(gòu)接觸柵極電極在有源區(qū)上方形成的部分。通常，在柵極的有源部分上方以及在與溝槽接觸部過孔相同的層中形成柵極接觸部結(jié)構(gòu)(例如，過孔)之前(例如，除其之外)，本發(fā)明的一個或多個實施例包括首先使用柵極對準的溝槽接觸部工藝?？梢詫嵤┻@樣的工藝以形成用于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制造(例如，用于集成電路制造)的溝槽接觸部結(jié)構(gòu)。在實施例中，溝槽接觸部圖案形成為與現(xiàn)有的柵極圖案對準。相比之下，常規(guī)方案典型地涉及另外的光刻工藝，其中，光刻接觸部圖案與現(xiàn)有的柵極圖案的嚴格配準結(jié)合選擇性接觸部蝕刻。例如，常規(guī)工藝可以包括借助于接觸部特征的單獨圖案化對多晶(柵極)柵格進行圖案化。

要意識到的是，并非需要實施上述工藝的所有方面以落在本發(fā)明的實施例的精神和范圍內(nèi)。例如，在一個實施例中，在柵極疊置體的有源部分上方制造柵極接觸部之前不需要形成虛設(shè)柵極。上述柵極疊置體實際上可以是最初形成的永久柵極疊置體。此外，本文所述的工藝可以用于制造一個或多個半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體器件可以是晶體管或類似器件。例如，在實施例中，半導(dǎo)體器件是用于邏輯或存儲器的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)晶體管，或者是雙極型晶體管。此外，在實施例中，半導(dǎo)體器件具有三維架構(gòu)，例如三柵極器件、獨立訪問的雙柵極器件或FIN-FET。一個或多個實施例對于以10納米(10nm)或更小(例如，7nm)技術(shù)節(jié)點來制造半導(dǎo)體器件而言可以特別地有用。

圖4例示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的計算設(shè)備400。計算設(shè)備400容納板402。板402可以包括多個部件，包括但不限于處理器404和至少一個通信芯片406。處理器404物理耦合并電耦合到板402。在一些實施方式中，至少一個通信芯片406也物理耦合并電耦合到板402。在其它實施方式中，通信芯片406是處理器404的部分。

取決于其應(yīng)用，計算設(shè)備400可以包括其它部件，其可以物理耦合并電耦合到板402或者可以不耦合到板402。這些其它部件包括但不限于易失性存儲器(例如，DRAM)、非易失性存儲器(例如，ROM)、閃存、圖形處理器、數(shù)字信號處理器、密碼處理器、芯片組、天線、顯示器、觸摸屏顯示器、觸摸屏控制器、電池、音頻編碼解碼器、視頻編碼解碼器、功率放大器、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、羅盤、加速度計、陀螺儀、揚聲器、相機和大容量儲存設(shè)備(例如，硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字多用途盤(DVD)等等)。

通信芯片406實現(xiàn)了用于往返于計算設(shè)備400進行數(shù)據(jù)傳送的無線通信。術(shù)語“無線”及其派生詞可以用于描述可以通過使用穿過非固態(tài)介質(zhì)的經(jīng)調(diào)制電磁輻射來傳送數(shù)據(jù)的電路、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信信道等。該術(shù)語并非暗示相關(guān)聯(lián)的設(shè)備不包含任何線，盡管在一些實施例中它們可能不包含。通信芯片406可以實施多種無線標準或協(xié)議中的任何無線標準或協(xié)議，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11族)、WiMAX(IEEE 802.16族)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其派生物、以及被指定為3G、4G、5G及更先進的任何其它無線協(xié)議。計算設(shè)備400可以包括多個通信芯片406。例如，第一通信芯片406可以專用于較短距離的無線通信，例如Wi-Fi和藍牙，而第二通信芯片406可以專用于較長距離的無線通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO及其它。

計算設(shè)備400的處理器404包括封裝在處理器404內(nèi)的集成電路管芯。在本發(fā)明的實施例的一些實施方式中，處理器的集成電路管芯包括一個或多個器件，例如根據(jù)本發(fā)明的實施方式構(gòu)建的MOS-FET晶體管。術(shù)語“處理器”可以指代任何設(shè)備或設(shè)備的部分，其處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)，并且將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可以存儲在寄存器和/或存儲器中的其它電子數(shù)據(jù)。

通信芯片406也包括封裝在通信芯片406內(nèi)的集成電路管芯。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，通信芯片的集成電路管芯包括一個或多個器件，例如根據(jù)本發(fā)明的實施方式構(gòu)建的MOS-FET晶體管。

在其它實施方式中，容納在計算設(shè)備400內(nèi)的另一個部件可以包含集成電路管芯，其包括一個或多個器件，例如根據(jù)本發(fā)明的實施例的實施方式構(gòu)建的MOS-FET晶體管。

在各個實施例中，計算設(shè)備400可以是膝上型電腦、上網(wǎng)本電腦、筆記本電腦、超級本電腦、智能電話、平板電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、超移動PC、移動電話、臺式計算機、服務(wù)器、打印機、掃描器、監(jiān)視器、機頂盒、娛樂控制單元、數(shù)碼相機、便攜式音樂播放器、或數(shù)字視頻記錄器。在其它實施方式中，計算設(shè)備400可以是處理數(shù)據(jù)的任何其它電子設(shè)備。

因而，本發(fā)明的實施例包括具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件以及制造具有ω形鰭部的非平面半導(dǎo)體器件的方法，該ω形鰭部具有經(jīng)摻雜的子鰭部區(qū)域。

在實施例中，一種半導(dǎo)體器件，包括多個半導(dǎo)體鰭部，所述多個半導(dǎo)體鰭部設(shè)置在半導(dǎo)體襯底之上，每個半導(dǎo)體鰭部具有在突出部分下方的子鰭部部分，所述子鰭部部分比所述突出部分窄。固態(tài)摻雜劑源層，所述固態(tài)摻雜劑源層設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底之上，與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部區(qū)域共形，但不與所述突出部分共形。隔離層，所述隔離層設(shè)置在所述固態(tài)摻雜劑源層之上并且在所述多個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部區(qū)域之間。柵極疊置體，所述柵極疊置體設(shè)置在所述隔離層之上并且與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分共形，所述柵極疊置體包括柵極電介質(zhì)層和柵極電極。源極區(qū)和漏極區(qū)，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)設(shè)置在所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分中，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)位于所述柵極疊置體的任一側(cè)上。

在一個實施例中，所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部具有ω形鰭部幾何形狀。

在一個實施例中，所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分具有大約10納米或更小的寬度。

在一個實施例中，所述固態(tài)摻雜劑源層的頂部表面與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部部分和所述突出部分之間的界面大致共面。

在一個實施例中，所述隔離層的頂部表面與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部部分和所述突出部分之間的界面大致共面。

在一個實施例中，所述固態(tài)摻雜劑源層是硼硅酸鹽玻璃(BSG)層。

在一個實施例中，所述固態(tài)摻雜劑源層是磷硅酸鹽玻璃(PSG)層或者砷硅酸鹽玻璃(AsSG)層。

在一個實施例中，所述半導(dǎo)體器件還包括覆蓋層，所述覆蓋層設(shè)置在所述固態(tài)摻雜劑源層上并與所述固態(tài)摻雜劑源層共形。所述隔離層設(shè)置在所述覆蓋層上。

在一個實施例中，所述覆蓋層由氮化硅構(gòu)成，并且所述覆蓋層的頂部表面與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部部分和所述突出部分之間的界面大致共面。

在一個實施例中，所述半導(dǎo)體器件還包括摻雜劑濃度界面，所述摻雜劑濃度界面位于所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的每一個突出部分與相對應(yīng)的子鰭部部分之間。

在一個實施例中，所述摻雜劑濃度界面是針對所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的每一個突出部分而言小于約5E17原子/cm³和針對相對應(yīng)的子鰭部部分而言大于約2E18原子/cm³的突變。

在一個實施例中，設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底之上的所述多個半導(dǎo)體鰭部是與體單晶硅襯底連續(xù)的多個單晶硅鰭部。

在實施例中，一種半導(dǎo)體器件，包括多個半導(dǎo)體鰭部，所述多個半導(dǎo)體鰭部設(shè)置在半導(dǎo)體襯底之上，每個半導(dǎo)體鰭部具有在突出部分下方的子鰭部部分，所述子鰭部部分比所述突出部分窄。摻雜劑濃度界面，所述摻雜劑濃度界面位于所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的每一個突出部分與相對應(yīng)的子鰭部部分之間。隔離層，所述隔離層設(shè)置在所述多個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部區(qū)域之間。柵極疊置體，所述柵極疊置體設(shè)置在所述隔離層之上并且與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分共形，所述柵極疊置體包括柵極電介質(zhì)層和柵極電極。源極區(qū)和漏極區(qū)，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)設(shè)置在所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分中，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)位于所述柵極疊置體的任一側(cè)上。

在一個實施例中，所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部具有ω形鰭部幾何形狀。

在一個實施例中，所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述突出部分具有大約10納米或更小的寬度。

在一個實施例中，所述隔離層的頂部表面與所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部部分和所述突出部分之間的界面大致共面。

在一個實施例中，所述摻雜劑濃度界面是針對所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的每一個突出部分而言小于約5E17原子/cm³和針對相對應(yīng)的子鰭部部分而言大于約2E18原子/cm³的突變。

在一個實施例中，設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底之上的所述多個半導(dǎo)體鰭部是與體單晶硅襯底連續(xù)的多個單晶硅鰭部。

在實施例中，一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括在半導(dǎo)體襯底之上形成多個半導(dǎo)體鰭部。所述方法還包括在所述半導(dǎo)體襯底之上形成與所述多個半導(dǎo)體鰭部共形的催化劑層。所述方法還包括在所述催化劑層之上形成掩模。所述方法還包括使所述掩模和所述催化劑層凹陷至所述多個半導(dǎo)體鰭部的頂部表面下方大致相同的水平，暴露出位于所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的子鰭部區(qū)域之上的所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的突出部分。所述方法還包括使用所述催化劑層來氧化所述多個半導(dǎo)體鰭部中的每一個半導(dǎo)體鰭部的所述子鰭部區(qū)域的外部部分，以便催化氧化所述子鰭部區(qū)域。所述方法還包括去除因氧化而形成的氧化物，以提供具有比相對應(yīng)的突出部分窄的子鰭部區(qū)域的多個ω形鰭部。

在一個實施例中，所述多個半導(dǎo)體鰭部是多個硅鰭部，并且形成所述催化劑層包括形成與所述多個硅鰭部共形的Al₂O₃層。

在一個實施例中，氧化所述子鰭部區(qū)域的所述外部部分包括將所述Al₂O₃層暴露于氫氣和氧氣的組合物(H₂/O₂)。

在一個實施例中，所述方法還包括在提供所述多個ω形鰭部之后，在所述半導(dǎo)體襯底之上形成與所述多個ω形鰭部共形的固態(tài)摻雜劑源層。然后使所述固態(tài)摻雜劑源層凹陷至與所述多個ω形鰭部的所述子鰭部區(qū)域大致共面。然后驅(qū)使來自所述固態(tài)摻雜劑源層的摻雜劑進入所述多個ω形鰭部中的每一個ω形鰭部的所述子鰭部區(qū)域中。

在一個實施例中，形成所述固態(tài)摻雜劑源層包括形成硼硅酸鹽玻璃(BSG)層。

在一個實施例中，形成所述固態(tài)摻雜劑源層包括形成磷硅酸鹽玻璃(PSG)層或砷硅酸鹽玻璃(AsSG)層。

在一個實施例中，所述方法還包括形成與所述多個ω形鰭部中的每一個ω形鰭部的所述突出部分共形的柵極疊置體。然后在所述柵極疊置體的任一側(cè)上，在所述多個ω形鰭部中的每一個ω形鰭部的所述突出部分中形成源極區(qū)和漏極區(qū)。