本發(fā)明涉及鰭式晶體管結(jié)構(gòu)以及制造鰭式晶體管的方法，尤其涉及具有共形緩沖層的鰭式晶體管，該共形緩沖層用于制造鰭式晶體管的改進(jìn)外延源漏區(qū)。

背景技術(shù)：

鰭式場效應(yīng)晶體管(fin-typefield-effecttransistor；finfet)裝置因其改進(jìn)的短溝道效應(yīng)抑制及較高的開關(guān)電流比(ion/ioff)而不斷被開發(fā)，以在先進(jìn)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(complementarymetaloxidesemiconductor；cmos)技術(shù)中取代傳統(tǒng)的平面金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(mosfet)。眾所周知，術(shù)語“鰭片”是指垂直結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)或其上形成例如一個或多個finfet或其它鰭式裝置，包括電容器、二極管等。有利地，鰭式結(jié)構(gòu)(具有圍繞該一個或多個鰭式結(jié)構(gòu)(本文中稱為鰭片)的一個或多個柵極結(jié)構(gòu)，例如雙柵極或三柵極結(jié)構(gòu))可用以幫助控制在關(guān)閉階段中流過晶體管的電流泄漏以及其它短溝道效應(yīng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

想要繼續(xù)改善鰭式裝置結(jié)構(gòu)及制造方法，以增強(qiáng)性能及商業(yè)優(yōu)勢。

為克服現(xiàn)有技術(shù)的特定缺點(diǎn)并提供額外的優(yōu)點(diǎn)，在一個態(tài)樣中提供一種制造鰭式晶體管的方法，該方法包括：設(shè)置至少部分延伸于鰭片上方的柵極結(jié)構(gòu)，該鰭片延伸于襯底結(jié)構(gòu)上方，該柵極結(jié)構(gòu)鄰近該鰭片的至少一個區(qū)域設(shè)置；在該柵極結(jié)構(gòu)上方及該鰭片的該至少一個區(qū)域上方共形設(shè)置保護(hù)膜；改性(modifying)位于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜以形成共形緩沖層，其中，該改性選擇性改變位于該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，從而使其成為該共形緩沖層，而不改變設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)；以及移除位于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該未被改變的保護(hù)膜，而保留位于該至少一個區(qū)域上方的該共形緩沖層，以形成該鰭式晶體管的源區(qū)及漏區(qū)。

在另一個態(tài)樣中，提供一種鰭式晶體管，其包括：柵極結(jié)構(gòu)，至少部分延伸于鰭片上方，該鰭片延伸于襯底結(jié)構(gòu)上方，該柵極結(jié)構(gòu)鄰近該鰭片的至少一個區(qū)域設(shè)置；具有均勻厚度的共形緩沖層，設(shè)于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方；以及半導(dǎo)體材料，直接接觸該共形緩沖層設(shè)置，其中，該半導(dǎo)體材料形成該鰭式晶體管的源區(qū)及漏區(qū)。

通過本發(fā)明的技術(shù)實(shí)現(xiàn)額外的特征及優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的其它實(shí)施例及態(tài)樣在本文中作詳細(xì)說明并作為所請求保護(hù)的發(fā)明的部分。

附圖說明

本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣被特別指出并在說明書的結(jié)束處的聲明中被明確稱為示例。從下面結(jié)合附圖所作的詳細(xì)說明可清楚本發(fā)明的上述及其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，該多個附圖中：

圖1a顯示在鰭式晶體管制程期間所獲得的結(jié)構(gòu)的剖切立視圖，并說明依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣在襯底結(jié)構(gòu)上方延伸的一個或多個鰭片；

圖1b顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣設(shè)置至少部分延伸于該一個或多個鰭片上方的柵極結(jié)構(gòu)以后的圖1a的結(jié)構(gòu)；

圖1c顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣沿該柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁設(shè)置側(cè)間隙壁并在該柵極結(jié)構(gòu)上方設(shè)置保護(hù)硬掩膜以后的圖1b的結(jié)構(gòu)；

圖1d顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣在該柵極結(jié)構(gòu)及該一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域上方共形設(shè)置連續(xù)保護(hù)膜以后的圖1c的結(jié)構(gòu)；

圖1e顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣改性位于該鰭片的該一個或多個區(qū)域上方的該保護(hù)膜以形成共形緩沖層以后的圖1d的結(jié)構(gòu)；

圖1f顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣移除該保護(hù)膜，保留位于該鰭片的該一個或多個區(qū)域上方的該共形緩沖層以后的圖1e的結(jié)構(gòu)；以及

圖1g顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣形成該鰭式晶體管的源區(qū)或漏區(qū)的至少其中一個以后的圖1f的所得結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

通過參照附圖中所示的非限制例子來更加充分地解釋本發(fā)明的態(tài)樣及其特定的特征、優(yōu)點(diǎn)以及細(xì)節(jié)。省略對已知材料、制造工具、制程技術(shù)等的說明，以免在細(xì)節(jié)上不必要地模糊本發(fā)明。不過，應(yīng)當(dāng)理解，該詳細(xì)說明及該具體例子盡管標(biāo)示本發(fā)明的實(shí)施例，但僅作為示例，而非限制。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會從本發(fā)明中了解在基礎(chǔ)的發(fā)明概念的精神和/或范圍內(nèi)的各種替代、修改、添加和/或布局。

在某種程度上，本發(fā)明提供一種具有制造于例如共形緩沖層上方的改進(jìn)外延生長源漏區(qū)(sourceanddrainregions)的鰭式晶體管結(jié)構(gòu)及其制造方法。在一個態(tài)樣中，在鰭式晶體管的操作中，當(dāng)在柵極結(jié)構(gòu)上施加適當(dāng)?shù)碾妷簳r，電荷載流子(例如，由重?fù)诫s半導(dǎo)體材料生成的電子或空穴)通過設(shè)于一個或多個鰭片內(nèi)的溝道區(qū)自晶體管的源區(qū)流向漏區(qū)。例如，在鰭式場效應(yīng)晶體管(finfet)裝置制造期間，重?fù)诫s半導(dǎo)體材料例如硅或硅鍺材料可外延生長于未被柵極覆蓋的鰭片的部分上，以形成該鰭式晶體管的源漏區(qū)，該源漏區(qū)形成為有形結(jié)構(gòu)，例如菱形結(jié)構(gòu)。眾所周知，該一個或多個鰭片可包括或由未摻雜半導(dǎo)體材料(例如硅或硅鍺材料)制成。不利的是，源漏區(qū)的該重?fù)诫s菱形半導(dǎo)體材料的摻雜物可能至少部分地?cái)U(kuò)散進(jìn)入該未摻雜鰭片半導(dǎo)體材料中，導(dǎo)致不均勻的摻雜分布，其例如引起該一個或多個鰭片的結(jié)構(gòu)整體性的退化，從而導(dǎo)致退化的晶體管特性。

為阻止摻雜物向該一個或多個鰭片中的該擴(kuò)散，在形成該一個或多個鰭片的源漏區(qū)之前，在該一個或多個鰭片上方外延生長緩沖層。在一個例子中，該緩沖層可包括或由未摻雜半導(dǎo)體材料(例如未摻雜硅或未摻雜硅鍺材料)制成。在另一個例子中，該緩沖層也可包括或由摻雜物濃度低于用以建立源漏區(qū)的重?fù)诫s菱形半導(dǎo)體材料的摻雜物濃度的半導(dǎo)體材料制成。不利的是，由于該鰭片半導(dǎo)體材料與該緩沖層的該未摻雜半導(dǎo)體材料之間的晶向差別，該緩沖層可經(jīng)外延生長而在該一個或多個鰭片上方形成有形結(jié)構(gòu)，例如菱形結(jié)構(gòu)。這相應(yīng)地可能引起該一個或多個鰭片的不均勻摻雜和/或結(jié)分布(junctionprofile)，其例如可導(dǎo)致例如柵極致漏極泄漏(gate-induceddrain-leakage；gidl)、短溝道效應(yīng)、穿通漏電流、以及因此所得的一個或多個鰭式場效應(yīng)晶體管裝置的性能退化等問題。

為解決這些問題，在一個態(tài)樣中，本文中揭示一種制造鰭式晶體管的方法。該制造包括：設(shè)置至少部分延伸于鰭片上方的柵極結(jié)構(gòu)，該鰭片延伸于襯底結(jié)構(gòu)上方，該柵極結(jié)構(gòu)鄰近該鰭片的至少一個區(qū)域設(shè)置；在該柵極結(jié)構(gòu)上方及該鰭片的該至少一個區(qū)域上方共形設(shè)置保護(hù)膜；改性位于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜以形成共形緩沖層，其中，此改性選擇性改變位于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而不改變設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)；以及移除位于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該未被改變的保護(hù)膜，而保留位于該至少一個區(qū)域上方的該共形緩沖層，以形成該鰭式晶體管的源區(qū)及漏區(qū)的至少其中一個。

在一個實(shí)施例中，該保護(hù)膜可連續(xù)設(shè)置并與該柵極結(jié)構(gòu)、該鰭片的該至少一個區(qū)域(例如，在其上將要形成該鰭片的該源漏區(qū))以及該襯底結(jié)構(gòu)共形。另外，該保護(hù)膜的該改性不改變設(shè)于該襯底結(jié)構(gòu)(例如，包括氧化物材料)上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在一個例子中，該保護(hù)膜可包括或由硅材料制成，且該改性可包括執(zhí)行固相外延(solidphaseepitaxial；spe)制程，以促進(jìn)改變位于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而不改變設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)及該襯底結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在此例子中，該固相外延(spe)制程可在約600℃至約700℃的范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。

在另一個例子中，該保護(hù)膜可包括或由硅鍺材料制成，且該改性可包括執(zhí)行結(jié)晶退火制程，以促進(jìn)選擇性改變位于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而不改變設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)及該襯底結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)。在一個具體例子中，該結(jié)晶退火制程可在約450℃至約600℃的范圍內(nèi)的溫度下執(zhí)行。另外，該保護(hù)膜的該移除可包括移除設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)(例如，包括氮化物材料)及該襯底結(jié)構(gòu)(例如，包括氧化物材料)上方的該保護(hù)膜，而保留設(shè)于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方的該共形緩沖層。

在另一個態(tài)樣中，該鰭片的該至少一個區(qū)域可包括第一半導(dǎo)體材料，且該保護(hù)膜可包括第二半導(dǎo)體材料，相對設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜，該第一半導(dǎo)體材料幫助引起設(shè)于其上表面的該保護(hù)膜的該結(jié)晶結(jié)構(gòu)的該改變。另外，設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)、該鰭片的該至少一個區(qū)域以及該襯底結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜可對氧化物材料(例如該襯底結(jié)構(gòu)的埋置氧化物材料)或氮化物材料(例如設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)上方的氮化硅(sin或si3n4)間隙壁材料)的至少其中一種不具有蝕刻選擇性。而且，該共形緩沖層對于含鹵素氣體(例如在所述移除設(shè)于該柵極結(jié)構(gòu)上方的該保護(hù)膜期間所采用的氣相氫氯酸(hcl))可具有抗蝕刻性。該共形緩沖層可具有沿該鰭片的至少一個側(cè)壁及該鰭片的上表面延伸的(100)結(jié)晶表面。在一個增強(qiáng)型實(shí)施例中，該共形緩沖層提供該鰭片的共形摻雜分布及共形結(jié)分布。

在又一個態(tài)樣中，該制造方法還可包括在該共形緩沖層上方外延生長半導(dǎo)體材料，以形成該鰭式晶體管的源區(qū)或漏區(qū)的至少其中一個。該共形緩沖層例如可包括或由具有第一摻雜物濃度的原位摻雜半導(dǎo)體材料制成，且位于該共形緩沖層上方的該半導(dǎo)體材料可具有第二摻雜物濃度，該第一摻雜物濃度低于該第二摻雜物濃度。

在另一個態(tài)樣中，提供一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括鰭式晶體管。該鰭式晶體管包括：柵極結(jié)構(gòu)，至少部分延伸于鰭片上方，該鰭片延伸于襯底結(jié)構(gòu)上方，該柵極結(jié)構(gòu)鄰近該鰭片的至少一個區(qū)域設(shè)置。另外，具有均勻厚度的共形緩沖層可設(shè)于該鰭片的該至少一個區(qū)域上方，且半導(dǎo)體材料可直接接觸該共形緩沖層設(shè)置，該半導(dǎo)體材料形成該鰭式晶體管的源區(qū)或漏區(qū)的至少其中一個。在此情況下，該共形緩沖層可具有沿該鰭片的至少一個側(cè)壁及該鰭片的上表面延伸的(100)結(jié)晶表面。在一個態(tài)樣中，該共形緩沖層可具有在約1納米至約50納米的范圍內(nèi)的厚度。在一個具體例子中，該共形緩沖層可具有在約5納米至約20納米的范圍內(nèi)的厚度。

在一個實(shí)施例中，該共形緩沖層可包括具有第一摻雜物濃度的原位摻雜半導(dǎo)體材料，且設(shè)于該共形緩沖層上方的該半導(dǎo)體材料可具有第二摻雜物濃度，該第二摻雜物濃度大于該第一摻雜物濃度。另外，該共形緩沖層可提供該鰭片的均勻摻雜分布及共形結(jié)分布。

下面參照附圖，為方便理解，該多個附圖并非按比例繪制，其中，不同附圖中所使用的相同附圖標(biāo)記表示相同或類似的組件。

例如，圖1a至1g顯示用以在一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域上方制造共形緩沖層的方法及結(jié)構(gòu)的一個詳細(xì)實(shí)施例。有利地，如下所述，依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣，設(shè)于該一個或多個鰭片的該一個或多個區(qū)域上方的該共形緩沖層促進(jìn)增強(qiáng)該鰭片的共形摻雜分布及共形結(jié)分布。

圖1a顯示在鰭式晶體管制程期間所獲得的結(jié)構(gòu)的剖切立視圖，在一個例子中，該結(jié)構(gòu)包括襯底結(jié)構(gòu)102。襯底結(jié)構(gòu)102包括例如半導(dǎo)體襯底104以及設(shè)于半導(dǎo)體襯底104上方的一個或多個絕緣襯底層106。在一個實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底104可為塊體半導(dǎo)體材料，例如塊體硅晶圓。在另一個實(shí)施例中，半導(dǎo)體襯底104可為任意含硅襯底，例如但不限于硅(si)、單晶硅(si)、多晶硅、非晶硅等。半導(dǎo)體襯底104可附加或替代地包括各種隔離、摻雜和/或裝置特征。一個或多個絕緣襯底層106可為或包括埋置介電層，例如埋置氧化物(buriedoxide；box)層、空洞層上硅(silicon-on-nothing；son)、絕緣體上硅等。例如，埋置氧化物層106可通過采用simox(separationbyimplantedoxygen；注氧隔離)技術(shù)制造，該技術(shù)例如可包括向硅襯底104中注入高劑量氧(o⁺)離子并在高溫下退火，以在硅襯底104上方形成一層埋置氧化物106。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，埋置氧化物層106的該制造可導(dǎo)致在該絕緣襯底層上方設(shè)有來自該半導(dǎo)體襯底的半導(dǎo)體材料殘留層(未顯示)。此半導(dǎo)體材料殘留層可經(jīng)圖案化以形成一個或多個鰭式結(jié)構(gòu)或鰭片。

繼續(xù)參照圖1a，一個或多個鰭片108可經(jīng)圖案化以延伸于襯底結(jié)構(gòu)102上方。一個或多個鰭片108(其可包括半導(dǎo)體材料，例如硅或硅鍺材料)可通過使用任意各種方法圖案化襯底結(jié)構(gòu)102形成，該任意各種方法包括：直接光刻、側(cè)壁圖像轉(zhuǎn)移技術(shù)、極紫外光技術(shù)(extremeultraviolet；euv)、電子束技術(shù)、光刻-蝕刻光刻-蝕刻或光刻-蝕刻光刻-凍結(jié)。在圖案化之后，接著可執(zhí)行額外蝕刻制程，例如非等向性干式蝕刻制程，以移除襯底結(jié)構(gòu)102的一個或多個部分。在一個例子中，相鄰鰭片108可由相應(yīng)開口110隔開。

圖1b顯示設(shè)置至少部分延伸于一個或多個鰭片108上方的柵極結(jié)構(gòu)112以后的圖1a的結(jié)構(gòu)。在一個或多個層116(例如柵極介電層和/或功函數(shù)層)上方可設(shè)置柵極材料114以形成柵極結(jié)構(gòu)112。此柵極結(jié)構(gòu)112可延伸于一個或多個鰭片108上方，且可在選擇區(qū)域與一個或多個鰭片108重疊，以作為例如鰭式晶體管的柵極操作。在一個例子中，柵極材料114可包括或由金屬制成，且可作為先柵極制程的部分形成?；蛘?，在另一個例子中，柵極材料114可包括或由犧牲柵極材料(例如非晶硅(a-si)或多晶硅(polysilicon))制成，其可后續(xù)由替代柵極材料替代，作為后柵極制程的部分。

繼續(xù)參照圖1b，柵極結(jié)構(gòu)112可鄰近一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118設(shè)置。在一個例子中，一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118可為或包括半導(dǎo)體材料，依據(jù)本文中參照圖1a至1g所述的制程，在其上可形成鰭式晶體管的相應(yīng)源漏區(qū)并由該柵極結(jié)構(gòu)柵控。

圖1c顯示沿柵極結(jié)構(gòu)112的側(cè)壁設(shè)置側(cè)間隙壁120并在柵極結(jié)構(gòu)112的上表面上方設(shè)置保護(hù)硬掩膜122以后的圖1b的結(jié)構(gòu)。例如可通過在柵極結(jié)構(gòu)112上方共形設(shè)置側(cè)間隙壁層(未顯示)來制造側(cè)間隙壁120及保護(hù)硬掩膜122。在一個例子中，該側(cè)間隙壁層可包括或由氮化物材料例如氮化硅(si3n4或sin)制成，其可通過使用各種技術(shù)例如化學(xué)氣相沉積(chemicalvapordeposition；cvd)或原子層沉積(atomiclayerdeposition；ald)共形沉積。

例如通過使用任意適當(dāng)?shù)囊粋€或多個選擇性蝕刻制程可蝕刻該側(cè)間隙壁層，以形成沿柵極結(jié)構(gòu)112的側(cè)壁的側(cè)間隙壁120以及設(shè)于柵極結(jié)構(gòu)112的上表面上方的保護(hù)硬掩膜122，如圖1c中所示。利用傳統(tǒng)的等向性或非等向性干式蝕刻制程(例如反應(yīng)離子蝕刻或等離子體蝕刻)可選擇性蝕刻該側(cè)間隙壁層。在一個例子中，依據(jù)制造該半導(dǎo)體裝置的制程節(jié)點(diǎn)，側(cè)間隙壁120及保護(hù)硬掩膜122的厚度可為約3納米至約30納米。在一個具體例子中，側(cè)間隙壁120及保護(hù)硬掩膜122的厚度可為約5納米至約20納米。

圖1d顯示依據(jù)本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣在柵極結(jié)構(gòu)112及一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118上方共形設(shè)置保護(hù)膜124以后的圖1c的結(jié)構(gòu)。在一個實(shí)施例中，保護(hù)膜124可通過使用一個或多個傳統(tǒng)沉積制程共形設(shè)于該整個半導(dǎo)體晶圓上方，在一個例子中，該半導(dǎo)體晶圓包括柵極結(jié)構(gòu)112、該一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域118以及襯底結(jié)構(gòu)102。本文中所使用的術(shù)語“共形”是指該保護(hù)膜沿著該柵極結(jié)構(gòu)、該一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域以及該襯底結(jié)構(gòu)的輪廓并在其上方設(shè)置。保護(hù)膜124可具有約1納米至約50納米的厚度。保護(hù)膜124(在一個具體例子中可具有約5納米至約20納米的厚度)可通過使用任意傳統(tǒng)沉積制程共形沉積于整個半導(dǎo)體晶圓上方，該沉積制程例如化學(xué)氣相沉積(cvd)、物理氣相沉積(physicalvapordeposition；pvd)、原子層沉積(ald)或其等離子體增強(qiáng)型版本。在一個例子中，保護(hù)膜124可包括或由具有與該一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域118的該半導(dǎo)體材料的晶格常數(shù)基本類似的晶格常數(shù)的半導(dǎo)體材料制成。

另外，保護(hù)膜124可包括或由未摻雜非晶硅材料或未摻雜多晶硅材料制成。在另一個例子中，保護(hù)膜124也可包括或?yàn)樵粨诫s非晶硅或多晶硅，其具有約1e16原子/cm³至約1e20原子/cm³的摻雜物濃度?；蛘撸摫Ｗo(hù)膜可包括或由未摻雜非晶硅鍺材料或未摻雜多晶硅鍺材料制成。在又一個例子中，保護(hù)膜124也可為或包括原位摻雜非晶硅鍺或多晶硅鍺材料，其具有約1e16原子/cm³至約1e20原子/cm³的摻雜物濃度。

圖1e顯示改性設(shè)于一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118上方的保護(hù)膜124以形成共形緩沖層124’以后的圖1d的結(jié)構(gòu)。為實(shí)現(xiàn)保護(hù)膜124的該改性，可例如選擇性改變位于一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118(圖1d)上方的該保護(hù)膜的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，而不改變設(shè)于柵極結(jié)構(gòu)112及襯底結(jié)構(gòu)102上方的保護(hù)膜124的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。例如，假定一個或多個鰭片108包括半導(dǎo)體材料(例如硅或硅鍺材料)，在所述改性該保護(hù)膜期間，該半導(dǎo)體鰭片材料的晶向可被用作模板，以支持該上方保護(hù)膜內(nèi)的晶體生長。這相對設(shè)于柵極結(jié)構(gòu)112及襯底結(jié)構(gòu)102上方的保護(hù)膜124的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，相應(yīng)地選擇性改變位于一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118上方的保護(hù)膜124的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。相反，保護(hù)膜124對于氧化物材料(例如襯底結(jié)構(gòu)102的埋置氧化物材料)或包覆柵極結(jié)構(gòu)112的側(cè)間隙壁120及保護(hù)硬掩膜122的氮化物材料(例如氮化硅(si3n4或sin))可不具有選擇性，因此在所述改性設(shè)于一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118(圖1d)上方的保護(hù)膜124期間不受影響。共形緩沖層124’可具有均勻的厚度，其例如可在約1納米至約50納米的范圍內(nèi)。在一個具體例子中，共形緩沖層124’可具有約5納米至約20納米的均勻厚度。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，且尤其，當(dāng)該保護(hù)材料可為或包括硅材料(例如，未摻雜硅、原位摻雜非晶硅、未摻雜多晶硅或原位摻雜多晶硅)時，該保護(hù)膜的該改性可通過采用固相外延(spe)制程執(zhí)行。應(yīng)理解，固相外延制程是指結(jié)晶過程，其中，例如，通過使用該下方半導(dǎo)體鰭片材料作為模板，將非晶硅保護(hù)膜124改變?yōu)榻Y(jié)晶硅緩沖層124’。為啟動此制程，例如可使一層保護(hù)膜124與一個或多個鰭片108的該結(jié)晶硅材料的界面處的保護(hù)膜124的晶粒成核并橫向向外生長進(jìn)入該硅保護(hù)膜中，從而導(dǎo)致在一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118(圖1d)上方的結(jié)晶硅緩沖層124’。在一個具體例子中，該固相外延制程可通過在真空中在約600至約700℃的溫度下退火約30分鐘來執(zhí)行。

在一個替代實(shí)施例中，且尤其，當(dāng)該保護(hù)材料可為或包括硅鍺材料(例如未摻雜或原位摻雜非晶硅鍺材料、未摻雜或原位摻雜多晶硅鍺材料等)時，該保護(hù)膜的該改性可通過使用結(jié)晶或退火制程(例如快速熱退火結(jié)晶制程)實(shí)現(xiàn)。在一個例子中，該結(jié)晶退火制程可在真空中在約450℃至約600℃的溫度下執(zhí)行約30分鐘。如上所述，該結(jié)晶制程可促進(jìn)選擇性改變位于該一個或多個鰭片的一個或多個區(qū)域118(圖1d)上方的保護(hù)膜124的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，以在該區(qū)域上方形成共形緩沖層124’(圖1f)。如圖所示，保護(hù)膜124對于氧化物材料(例如一個或多個絕緣襯底層104的埋置氧化物材料)或氮化物材料(例如側(cè)間隙壁120及保護(hù)硬掩膜122的氮化硅(si3n4或sin))可不具有選擇性，因此在所述改性設(shè)于一個或多個鰭片108的一個或多個區(qū)域118(圖1d)上方的該保護(hù)膜期間不受影響。另外，所述通過固相外延生長或通過結(jié)晶退火制程改性該保護(hù)膜導(dǎo)致具有沿一個或多個鰭片108的一個或多個側(cè)壁124a及上表面124b延伸的(100)結(jié)晶表面的共形緩沖層124’。共形緩沖層124’的此均勻(100)結(jié)晶表面促進(jìn)增強(qiáng)該一個或多個鰭片的共形摻雜分布及共形結(jié)分布。

如圖1f中所示，可執(zhí)行一個或多個蝕刻制程，以自柵極結(jié)構(gòu)112及襯底結(jié)構(gòu)102選擇性移除保護(hù)膜124，而保留設(shè)于一個或多個鰭片108上方的共形緩沖層124’。該選擇性蝕刻制程可為通過使用氣相含鹵素氣體例如氫氯酸(hcl)執(zhí)行的一個或多個等向性濕式蝕刻制程，而保留位于該一個或多個鰭片上方的共形緩沖層124’。

圖1g顯示形成該鰭式晶體管的源區(qū)126及漏區(qū)126’以后的圖1f的結(jié)構(gòu)。例如，源區(qū)126及漏區(qū)126’可例如通過在共形緩沖層124’上方外延生長半導(dǎo)體材料形成。在一個例子中，半導(dǎo)體材料可為或包括含硅材料，例如硅、硅鍺、碳化硅等。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，由于不同晶向的生長速度不同，該半導(dǎo)體材料的該外延生長可定義鰭式晶體管的源漏區(qū)的形狀，導(dǎo)致例如有形結(jié)構(gòu)，如菱形結(jié)構(gòu)。例如，具有(111)晶向的硅(si)表面上的外延生長速度可慢于其它晶向例如(100)或(110)晶向上的外延生長速度。這相應(yīng)地可導(dǎo)致菱形的源區(qū)126及漏區(qū)126’。

另外，該半導(dǎo)體材料例如具有約1e17原子/cm³至約1e20原子/cm³的摻雜物濃度的硅材料可外延生長于共形緩沖層124’上方，以形成該鰭式晶體管的源區(qū)126及漏區(qū)126’。在另一個例子中，該半導(dǎo)體材料例如具有約1e17原子/cm³至約1e20原子/cm³的硅鍺材料可外延生長于共形緩沖層124’上方，以形成該鰭式晶體管的源區(qū)126及漏區(qū)126’。如圖所示，在該鰭式晶體管的后續(xù)制程期間，共形緩沖層124’可促進(jìn)增強(qiáng)一個或多個鰭片108的共形摻雜分布及共形結(jié)分布。本文中所使用的“摻雜分布”是指溝道中及溝道附近區(qū)域(其包括位于該鰭式晶體管的本體與該鰭式晶體管的各該源漏區(qū)之間的至少兩個p-n結(jié))中的p型及n型摻雜物的三維分布。例如，共形結(jié)晶緩沖層124’(其可為或包括未摻雜半導(dǎo)體材料或具有低于該外延生長半導(dǎo)體材料(例如該源漏區(qū)的)的摻雜物濃度的半導(dǎo)體材料)可充當(dāng)鰭片溝道與重?fù)诫s源漏區(qū)之間的均勻緩沖層。這相應(yīng)地促進(jìn)增強(qiáng)均勻外擴(kuò)散摻雜，從而導(dǎo)致均勻的摻雜分布及結(jié)分布。在另一個例子中，源漏區(qū)也可通過使用任意合適的技術(shù)形成，包括例如離子注入和/或嵌埋源/漏材料的外延生長?？蓤?zhí)行高溫退火以活化該源漏區(qū)，在一個例子中，通過使用傳統(tǒng)流程來形成該鰭式場效應(yīng)晶體管的平衡，包括設(shè)置至該鰭式場效應(yīng)晶體管的該柵極結(jié)構(gòu)、該源區(qū)及該漏區(qū)的裝置接觸。

權(quán)利要求書中的所有方式或步驟加功能元素的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動作及等同(如果有的話)意圖包括結(jié)合具體請求保護(hù)的其它請求保護(hù)的元素執(zhí)行該功能的任意結(jié)構(gòu)、材料或動作。本發(fā)明的說明用于示例及說明目的，而非意圖詳盡無遺或限于所揭示形式的發(fā)明。許多修改及變更將對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見，而不背離本發(fā)明的范圍及精神。該多個實(shí)施例經(jīng)選擇及說明以最佳解釋本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣的原理以及實(shí)際應(yīng)用，并使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解針對各種實(shí)施例具有適合所考慮的特定應(yīng)用的各種變更的本發(fā)明的一個或多個態(tài)樣。而且，以特定方式配置的裝置或結(jié)構(gòu)至少以這種方式配置，但也可以未列出的方式配置。