本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，并且更具體地，涉及鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法。

背景技術(shù)：

隨著傳統(tǒng)平面mosfet的尺寸收縮已經(jīng)遇到諸如漏致勢壘降低(dibl)、器件的波動(dòng)特性以及電流泄露的問題，已經(jīng)開發(fā)諸如鰭式場效應(yīng)晶體管(finfet)的三維多柵極結(jié)構(gòu)作為替代物。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭；至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在襯底上方并且在隔離結(jié)構(gòu)上；間隔件，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上；第一阻擋材料層，設(shè)置在間隔件上；應(yīng)變源極和漏極區(qū)，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上；以及第二阻擋材料層，設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上，其中，第一阻擋材料層和第二阻擋材料層包括富氧氧化物材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭；至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在鰭上方并且在隔離結(jié)構(gòu)上；間隔件，間隔件設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上；第一阻擋材料層，設(shè)置在間隔件的表面上，其中，第一阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的層；應(yīng)變源極和漏極區(qū)，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上；以及第二阻擋材料層，設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)的表面上，其中，第二阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的氧化硅層。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于形成鰭式場效應(yīng)晶體管的方法，包括：提供具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭的襯底；在隔離結(jié)構(gòu)上和鰭上方形成至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)；在至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成間隔件；在襯底中以及在至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)；通過實(shí)施氧化處理在間隔件上形成第一阻擋材料層以及在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層；以及在去除至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)后，在隔離結(jié)構(gòu)上和鰭上方形成至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖實(shí)施閱讀時(shí)，根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件沒有按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各個(gè)部件的尺寸可以任意增加或減少。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示例性finfet的立體圖。

圖2a至圖2g是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例示出的用于形成finfet的制造方法的各個(gè)階段的finfet的截面圖和立體圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例示出的用于形成finfet的制造方法的工藝步驟的示例性流程圖。

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實(shí)施例或?qū)嵗詫?shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征。下面描述組件和布置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅是實(shí)例并且不意欲限制本發(fā)明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接觸的實(shí)施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之間的附加部件，使得第一部件和第二部件不直接接觸的實(shí)施例。此外，本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)參考標(biāo)號(hào)和/或字符。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，并且其本身并不表示所討論的實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，為了便于描述，本文中可以使用諸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間關(guān)系術(shù)語，以描述如圖中所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外，空間關(guān)系術(shù)語旨在包括器件在使用或操作過程中的不同方位。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空間關(guān)系描述符可以同樣地作相應(yīng)地解釋。

本發(fā)明的實(shí)施例描述了finfet的示例性制造工藝和由該工藝制造的finfet。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，finfet可以形成在單晶半導(dǎo)體襯底上，單晶半導(dǎo)體襯底諸如塊狀硅襯底。在一些實(shí)施例中，finfet可以可選地形成在絕緣體上硅(soi)襯底上或者絕緣體上鍺(goi)襯底上。此外，根據(jù)實(shí)施例，硅襯底可以包括其它導(dǎo)電層、摻雜區(qū)或其它半導(dǎo)體元件，其它半導(dǎo)體元件諸如晶體管、二極管等。該實(shí)施例旨在用于說明目的而并非意欲限制本公開的范圍。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的實(shí)例finfet的截面圖。圖2a至圖2g示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于形成finfet的制造方法的各個(gè)階段處的finfet。在圖1中，finfet20包括在襯底100上形成的至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)120，在柵極結(jié)構(gòu)120的相對(duì)側(cè)上形成的間隔件112和第一阻擋材料層114a，以及位于柵極結(jié)構(gòu)120之下的溝道區(qū)102。finfet20包括在襯底100內(nèi)和在隔離結(jié)構(gòu)103之間形成的應(yīng)變源極和漏極區(qū)130，在應(yīng)變源極區(qū)和漏極區(qū)130的表面上形成的第二阻擋材料層。在一些實(shí)施例中，隔離結(jié)構(gòu)103是溝槽隔離結(jié)構(gòu)。在特定的實(shí)施例中，溝槽隔離結(jié)構(gòu)是條形并且溝槽隔離結(jié)構(gòu)110平行布置。應(yīng)變源極和漏極區(qū)130位于柵極結(jié)構(gòu)120的兩個(gè)相對(duì)側(cè)處。在一些實(shí)施例中，finfet20是p溝道finfet。在一些實(shí)施例中，finfet20是n溝道finfet。

在圖2a中，提供了襯底100。例如，襯底100為單晶半導(dǎo)體襯底或soi襯底。在一些實(shí)施例中，襯底100是硅襯底。襯底100包括用于電隔離的隔離結(jié)構(gòu)103(圖1)和位于隔離結(jié)構(gòu)103之間的鰭102。在一個(gè)實(shí)施例中，通過蝕刻襯底100形成鰭102以形成溝槽。在一個(gè)實(shí)施例中，通過填充在具有介電材料的襯底中的溝槽形成隔離結(jié)構(gòu)103，介電材料諸如氧化硅和旋涂材料。

參考圖2a，堆疊結(jié)構(gòu)110形成在襯底100上，并且堆疊結(jié)構(gòu)110形成在隔離結(jié)構(gòu)103上，同時(shí)堆疊結(jié)構(gòu)110穿過鰭102同時(shí)堆疊結(jié)構(gòu)110位于鰭102上方。在一些實(shí)施例中，堆疊結(jié)構(gòu)110是平行布置的條形結(jié)構(gòu)并且堆疊結(jié)構(gòu)110的延伸方向垂直于鰭102的延伸方向。在圖2a中，示出了兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)110，并且堆疊結(jié)構(gòu)110的數(shù)量僅用于說明的目的并不是為了限制本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。在特定的實(shí)施例中，堆疊結(jié)構(gòu)110包括多晶硅條106和位于多晶硅條106上的硬掩模條108。在一些實(shí)施例中，通過沉積多晶硅層(未示出)形成堆疊結(jié)構(gòu)110，硬掩模層(未示出)在多晶硅層上方，并且隨后圖案化硬掩模層和多晶硅層以形成多晶硅條106和硬掩模條108?？蛇x的，在形成多晶硅層之前形成氧化物層104以保護(hù)鰭102。在一些實(shí)施例中，硬掩模層的材料包括通過低壓化學(xué)汽相沉積(lpcvd)或者等離子體增強(qiáng)化學(xué)汽相沉積(pecvd)形成的氮化硅。

在圖2b中，在一些實(shí)施例中，在堆疊結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁110b上形成間隔件112。即，間隔件112形成在硬掩模帶108和多晶硅條106的側(cè)壁上。在一個(gè)實(shí)施例中，通過沉積共形介電層(未示出)形成間隔件112并且隨后回蝕介電層以在堆疊結(jié)構(gòu)110的側(cè)壁110b上形成單獨(dú)的間隔件112。在一些實(shí)施例中，間隔件112可以由諸如氧化硅、氮化硅、碳化硅、硅碳氮氧化物(sicon)或它們的組合的介電材料形成。間隔件112可以是單層或多層結(jié)構(gòu)。

在圖2c中，在一些實(shí)施例中，通過在預(yù)期用于源極和漏極區(qū)的位置去除部分的襯底100并且使用堆疊結(jié)構(gòu)110和間隔件112作為蝕刻掩模，在堆疊結(jié)構(gòu)110和間隔件112旁邊在襯底100內(nèi)形成凹槽105。通過使用一個(gè)或多個(gè)蝕刻工藝形成凹槽105，蝕刻工藝包括各向異性蝕刻，各向同性蝕刻或它們的組合。如圖2c示出的，在一些實(shí)施例中，在襯底100內(nèi)形成凹槽105后，通過在凹槽105內(nèi)沉積應(yīng)變材料來形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)130以填充凹槽105。在一些實(shí)施例中，一些應(yīng)變源極和漏極區(qū)130稍微突出于襯底100和隔離結(jié)構(gòu)103。由于應(yīng)變源極和漏極區(qū)130位于溝道區(qū)102的相對(duì)側(cè)上，并且應(yīng)變材料的晶格常數(shù)不同于襯底100的材料的晶格常數(shù)，因此，施加應(yīng)變或者應(yīng)力溝道區(qū)102以增加器件的載流子遷移率和提高器件性能。此外，例如，應(yīng)變源極和漏極區(qū)130可選的形成有覆蓋層(未示出)并且覆蓋層的材料包括輕摻雜或者未摻雜的含硅材料。

在特定的實(shí)施例中，應(yīng)變材料包括鍺化硅(sige)、磷化硅(sip)或者碳化硅(sic)。在凹槽105(源極和漏極區(qū))內(nèi)沉積的應(yīng)變材料是應(yīng)力誘導(dǎo)材料，其引起溝道區(qū)的單軸壓縮應(yīng)變。應(yīng)用諸如sige的應(yīng)變材料以用于p溝道finfet的空穴遷移率增強(qiáng)。為提高在更高節(jié)點(diǎn)(諸如節(jié)點(diǎn)-28及以下)發(fā)展的p溝道finfet的載流子遷移率，可以將sige中的ge含量在特定范圍內(nèi)調(diào)整。類似地，應(yīng)用諸如sip的應(yīng)變材料以用于n溝道finfet的電子遷移率增強(qiáng)。在一些實(shí)施例中，通過外延生長形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)130。在一些實(shí)施例中，外延生長技術(shù)包括低壓cvd(lpcvd)、原子層cvd(alcvd)、超高真空cvd(uhvcvd)、減壓cvd(prcvd)、分子束外延(mbe)、金屬有機(jī)汽相外延(movpe)或它們的組合?？蛇x地，外延生長技術(shù)利用循環(huán)沉積蝕刻(cde)外延工藝或選擇性外延生長(seg)工藝以形成高晶體質(zhì)量的應(yīng)變材料。

圖2d是在制造方法的多個(gè)階段之一處的finfet的立體圖，并且圖2e是沿著圖2d的線i-i’截取的finfet的截面圖。如圖2d和圖2e中示出的，第一阻擋材料層114a形成在間隔件112的表面112b上并且第二阻擋材料層114b形成在應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的頂面130a上。例如，第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b的厚度在從約1nm至約50nm的范圍內(nèi)。在特定的實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a的厚度在從2nm至5nm的范圍內(nèi)。在特定的實(shí)施例中，第二阻擋材料層114b的厚度在從2nm至5nm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b在相同的時(shí)間形成。在特定的實(shí)施例中，通過對(duì)間隔件112施加氧化處理形成第一阻擋材料層114a，并且通過對(duì)應(yīng)變源極和漏極區(qū)130施加氧化處理形成第二阻擋材料層114b。在一個(gè)實(shí)施例中，該氧化處理是低溫基氧化處理，施加低溫基氧化處理的操作溫度范圍從25℃至600℃。例如，氧化處理工藝包括：使用至少一種含有氧(o)的氣體施加等離子處理。在氧化處理工藝中，通過在等離子處理中包括的中性自由基、離子、電子或者其組合物氧化間隔件112和/或應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的表面。在一些實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b包括富氧氧化物材料。在一些實(shí)施例中，通過施加氧化處理形成第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b，氧化處理包括施加等離子處理，并且用于等離子處理的參數(shù)包括：在500瓦特至4000瓦特的功率、25℃至600℃的操作溫度和0.5托至200托的操作壓力下，具有約0.1slm至約30slm的氧氣流量，以及約0.05slm至約10slm的氫氣流量。在其它實(shí)施例中，通過施加氧化處理形成第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b，氧化處理包括施加等離子處理，并且用于等離子處理的制造參數(shù)包括：在500瓦特至4000瓦特的功率下、在300℃至400℃的操作溫度和1托至20托的操作壓力下，供應(yīng)具有約0.1slm至約30slm的氧氣流量的氧氣和約0.05slm至約10slm的氫氣流量的氫氣。

在一些實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a的材料包括氧化物，并且第二阻擋材料層114b的材料包括氧化物。在一些實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a的氧含量大于間隔件112的氧含量。在一些實(shí)施例中，第二阻擋材料層114b的氧含量大于應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的氧含量。在特定的實(shí)施例中，例如，第一阻擋材料層114a的材料包括富氧氧化物材料，富氧氧化物材料諸如富氧硅氧化硅、富氧氮化硅、富氧硅碳氮氧化物或者其組合物。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔件112的材料包括硅碳氮氧化物(sicon)，并且第一阻擋材料層114a的材料包括富氧sicon。在一個(gè)實(shí)施例中，富氧sicon的氧含量是8％至40％。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔件112的材料包括氮化硅，并且第一阻擋材料層114a的材料包括富氧氮化硅或者富氧sion。在一個(gè)實(shí)施例中，富氧sicon的氧含量是8％至40％。在其它實(shí)施例中，間隔件112的材料包括氧化硅，并且第一阻擋材料層114a的材料包括富氧氧化硅。在特定的實(shí)施例中，例如，第二阻擋材料層114b的材料包括富氧氧化物材料，富氧氧化物材料諸如富氧氧化硅、富氧硅鍺氧化物或者其組合物。在一些實(shí)施例中，富氧半導(dǎo)體材料氧化物通過mox表示，其中，m是si或者ge，并且2.1≤x≤2.5。在一個(gè)實(shí)施例中，第二阻擋材料層114b的材料是富氧氧化硅，siox和2.1≤x≤2.5。

在其它實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a和第二阻擋材料層114b包括帶負(fù)電荷的層。在一個(gè)實(shí)施例中，富氧氧化物材料是帶負(fù)電荷的。在一個(gè)實(shí)施例中，第一阻擋材料層114a包括帶負(fù)電荷的sicon層或者帶負(fù)電荷的氧化硅層。在一個(gè)實(shí)施例中，第二阻擋材料層114b包括帶負(fù)電荷的氧化硅層。在一些實(shí)施例中，帶負(fù)電荷層的表面電荷含量從約-20*10¹⁰/cm²至約-150*10¹⁰/cm²。對(duì)比通過熱氧化形成的正常氧化硅或者中性氧化硅，帶負(fù)電荷氧化硅觀察到較低的結(jié)合能。

通過第一阻擋材料層114a形成在間隔件112上和第二阻擋材料層114b覆蓋應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的表面130a，降低了電子或空穴陷阱，減小了泄漏電流。在一些實(shí)施例中，由于在間隔件112的表面112b上形成了第一阻擋材料層114a(富氧sicon層)，在間隔件112的復(fù)合結(jié)構(gòu)和在間隔件112上的第一阻擋材料層114a上提供低介電常數(shù)(4.5-5.0)，導(dǎo)致寄生電容的減少并且提高了器件的操作速度。在一些實(shí)施例中，在應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的表面130a上的第二阻擋材料層114b(富氧氧化硅)覆蓋了雜質(zhì)和/或錯(cuò)位，同時(shí)降低了第二阻擋材料層114b的電子或者空穴陷阱。

圖2f是在該制造方法的各個(gè)階段的其中一個(gè)處的finfet20的立體圖，并且圖2g是沿著圖2f的線i-i’截取的finfet20的截面圖。如圖2f和圖2g中示出的，在一些實(shí)施例中，在去除堆疊結(jié)構(gòu)110后，形成柵極結(jié)構(gòu)120。在一個(gè)實(shí)施例中，在去除在間隔件112和第一阻擋材料層114a之間的多晶硅帶106和位于多晶硅帶106上的硬掩模帶108后，隨后在間隔件112之間和在第一阻擋材料層114a之間的凹槽內(nèi)形成柵極介電層122和柵極電極層124。如圖2f和圖2g中示出的，柵極電極層124和柵極介電層122覆蓋部分的鰭102，并且該覆蓋部分用作溝道區(qū)(也標(biāo)為102)。在一些實(shí)施例中，柵極介電層122的材料包括氧化硅，氮化硅或者它們的組合。在一些實(shí)施例中，柵極介電層122材料包括高k介電材料，并且高k介電材料具有大于約7.0的k值并且高k介電材料包括hf、al、zr、la、mg、ba、ti、pb的金屬氧化物或硅酸鹽及其組合。在一些實(shí)施例中，通過原子層沉積(ald)、分子束沉積(mbd)、物理汽相沉積(pvd)或者熱氧化形成柵極介電層122。在一些實(shí)施例中，柵極電極層124包括含金屬材料，含金屬材料諸如al、cu、w、co、ti、ta、ru、tin、tial、tialn、tan、tac、nisi、cosi或者其組合物。根據(jù)finfet100是p型finfet還是n型finfet，來選擇柵極介電層122和/或柵極電極層124的材料?？蛇x的，可以實(shí)施化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝以去除柵極介電層122和柵極電極層124的過量部分。間隔件112和第一阻擋材料層114a位于柵極介電層122和柵極電極層124的側(cè)壁上。即，替代堆疊結(jié)構(gòu)110并且形成的替代品柵極結(jié)構(gòu)120在柵極結(jié)構(gòu)120的兩側(cè)處具有間隔件112和第一阻擋材料層114a。在此描述的一些實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)是替代柵極，但是柵極結(jié)構(gòu)或者其制造工藝不通過這些實(shí)施例限制。

在圖2f和圖2g中，在一些實(shí)施例中，柵極結(jié)構(gòu)120位于隔離結(jié)構(gòu)103上同時(shí)柵極結(jié)構(gòu)120位于襯底100上方，并且間隔件112和第一阻擋材料層114a位于柵極結(jié)構(gòu)120的相對(duì)側(cè)上。在特定的實(shí)施例中，應(yīng)變源極和漏極區(qū)130位于柵極結(jié)構(gòu)120的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上同時(shí)應(yīng)變源極和漏極區(qū)130位于隔離結(jié)構(gòu)103之間，并且第二阻擋材料層114b位于應(yīng)變源極和漏極區(qū)130的頂面130a上。

因此，由于通過第二阻擋材料層114b覆蓋應(yīng)變源極和漏極區(qū)130，高質(zhì)量富氧氧化物的第二阻擋材料層114b減少電子或空穴陷阱并且減少電流泄漏。歸因于低介電常數(shù)的間隔件，第一阻擋材料層114a設(shè)置在間隔件112上，因此降低了第一阻擋材料層114a的寄生電容。提升了finfet器件結(jié)構(gòu)的性能。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出用于形成finfet的制造方法的一些工藝步驟的示例性流程圖。

雖然該方法的步驟被示出和描述為一系列的動(dòng)作和事件，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些動(dòng)作和事件的所示出的順序不應(yīng)解釋為限制意義。此外，并非所有示出的工藝或步驟必須實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例。

在步驟300中，提供了一種具有隔離結(jié)構(gòu)的襯底和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭。在步驟302中，在隔離結(jié)構(gòu)上和在襯底上方形成至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。襯底是硅襯底或絕緣體上硅(soi)襯底。在步驟304中，在堆疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成側(cè)壁間隔件。在步驟306中，在襯底中和在堆疊結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)處形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)。在步驟308中，通過實(shí)施氧化處理，在側(cè)壁間隔件上形成第一阻擋材料層并且在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層。在步驟310中，在去除堆疊結(jié)構(gòu)后，在隔離結(jié)構(gòu)上和在襯底上方形成至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。

在上述的實(shí)施例中，通過實(shí)施氧化處理，在側(cè)壁間隔件上形成第一阻擋材料層和在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的高品質(zhì)的富氧氧化物材料。氧化處理后生成的第一阻擋材料層和第二阻擋材料層可以減少電子或空穴陷阱以及泄露，同時(shí)提供低介電常數(shù)，因此第一阻擋材料層和第二阻擋材料層減少了寄生電容同時(shí)加強(qiáng)了器件操作速度。對(duì)于具有第一阻擋材料層和第二阻擋材料層的器件，提升了器件的電性能。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，描述了一種鰭式場效應(yīng)晶體管。鰭式場效應(yīng)晶體管包括具有隔離結(jié)構(gòu)的襯底和在隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭、至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)、間隔件、第一阻擋材料層和第二阻擋材料層以及應(yīng)變源極和漏極區(qū)。至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底上方并且至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)在隔離結(jié)構(gòu)上。間隔件設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。第一阻擋材料層設(shè)置在間隔件上。應(yīng)變源極和漏極區(qū)設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上。第二阻擋材料層設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上。第一阻擋材料層和第二阻擋材料層包括富氧氧化物材料。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，描述了一種鰭式場效應(yīng)晶體管。鰭式場效應(yīng)晶體管包括具有隔離結(jié)構(gòu)的襯底和在隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭、至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)、間隔件、第一阻擋材料層和第二阻擋材料層以及應(yīng)變源極和漏極區(qū)。至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)設(shè)置在襯底上方并且至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)在隔離結(jié)構(gòu)上。間隔件設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。第一阻擋材料層設(shè)置在間隔件的表面上。第一阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的層。應(yīng)變源極和漏極區(qū)設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上。第二阻擋材料層設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)的表面上。第二阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的氧化硅層。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，描述了一種用于形成鰭式場效應(yīng)晶體管的方法。提供一種具有隔離結(jié)構(gòu)的襯底和位于所述隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭。在隔離結(jié)構(gòu)上和在鰭上方以及在襯底上方形成至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)。在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成側(cè)壁間隔件。在襯底中和位于至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)。通過實(shí)施氧化處理，在側(cè)壁間隔件上形成第一阻擋材料層并且在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層。在去除堆疊結(jié)構(gòu)后，在隔離結(jié)構(gòu)上和在鰭上方以及在襯底上方形成至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭；至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在襯底上方并且在隔離結(jié)構(gòu)上；間隔件，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上；第一阻擋材料層，設(shè)置在間隔件上；應(yīng)變源極和漏極區(qū)，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上；以及第二阻擋材料層，設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上，其中，第一阻擋材料層和第二阻擋材料層包括富氧氧化物材料。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一阻擋材料層的氧含量大于間隔件的氧含量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，間隔件的材料包括硅碳氮氧化物，并且第一阻擋材料層的材料包括富氧硅碳氮氧化物。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，間隔件的材料包括氧化硅，并且第一阻擋材料層的材料包括富氧氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二阻擋材料層的氧含量大于應(yīng)變源極和漏極區(qū)的氧含量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，應(yīng)變源極和漏極區(qū)的材料包括鍺化硅或者磷化硅，并且第二阻擋材料層的材料包括富氧氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，富氧氧化硅由siox表示并且2.1≤x≤2.5。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括：襯底，具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭；至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在鰭上方并且在隔離結(jié)構(gòu)上；間隔件，間隔件設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上；第一阻擋材料層，設(shè)置在間隔件的表面上，其中，第一阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的層；應(yīng)變源極和漏極區(qū)，設(shè)置在至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上；以及第二阻擋材料層，設(shè)置在應(yīng)變源極和漏極區(qū)的表面上，其中，第二阻擋材料層包括帶負(fù)電荷的氧化硅層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一阻擋材料層的氧含量大于間隔件的氧含量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，間隔件的材料包括硅碳氮氧化物，并且?guī)ж?fù)電荷的層包括富氧硅碳氮氧化物。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，間隔件的材料包括氧化硅，并且?guī)ж?fù)電荷的層包括富氧氧化硅。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第二阻擋材料層的氧含量大于應(yīng)變源極和漏極區(qū)的氧含量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，應(yīng)變源極和漏極區(qū)的材料包括鍺化硅或者磷化硅，并且?guī)ж?fù)電荷的氧化硅層的材料由siox表示并且2.1≤x≤2.5。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種用于形成鰭式場效應(yīng)晶體管的方法，包括：提供具有隔離結(jié)構(gòu)和位于隔離結(jié)構(gòu)之間的鰭的襯底；在隔離結(jié)構(gòu)上和鰭上方形成至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)；在至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成間隔件；在襯底中以及在至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)的兩個(gè)相對(duì)側(cè)上形成應(yīng)變源極和漏極區(qū)；通過實(shí)施氧化處理在間隔件上形成第一阻擋材料層以及在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層；以及在去除至少一個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)后，在隔離結(jié)構(gòu)上和鰭上方形成至少一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，實(shí)施氧化處理包括以從25℃至600℃范圍內(nèi)的操作溫度實(shí)施低溫基氧化處理的。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，實(shí)施氧化處理包括使用至少一種含氧氣體應(yīng)用等離子處理。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在間隔件上形成第一阻擋材料層以及在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層包括通過應(yīng)用等離子處理來處理間隔件和應(yīng)變源極和漏極區(qū)的表面，以形成包括富氧氧化物材料的第一阻擋材料層和第二阻擋材料層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在間隔件上形成第一阻擋材料層以及在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層包括通過應(yīng)用等離子處理來處理間隔件和應(yīng)變源極和漏極區(qū)的處理表面，以形成包括帶負(fù)電荷的層的第一阻擋材料層和第二阻擋材料層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，在間隔件上形成第一阻擋材料層包括在間隔件上形成富氧硅碳氮氧化物層。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在應(yīng)變源極和漏極區(qū)上形成第二阻擋材料層包括在應(yīng)變源極和漏極區(qū)中形成富氧氧化硅層。

以上論述了若干實(shí)施例的部件，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他的處理和結(jié)構(gòu)以用于達(dá)到與本發(fā)明所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到，這些等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍，并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以實(shí)施多種變化、替換以及改變。