CN104124171B - P型鳍式场效应晶体管及其形成方法 - Google Patents

P型鳍式场效应晶体管及其形成方法 Download PDF

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Abstract

一种P型鳍式场效应晶体管及其形成方法,所述P型鳍式场效应晶体管,包括:半导体衬底,所述半导体衬底上具有凸起的鳍部,鳍部侧壁和顶部表面具有栅极结构,所述栅极结构的侧壁具有侧墙;在栅极结构两侧的鳍部内具有凹槽;所述凹槽的侧壁和底部表面具有硅锗层;所述硅锗层表面具有阻挡层;所述阻挡层上具有金属层,所述金属层填充满凹槽,金属层、阻挡层和硅锗层构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。相邻鳍式场效应晶体管的鳍部上的硅锗层不会发生桥接现象。

Description

P型鳍式场效应晶体管及其形成方法
技术领域
本发明涉及半导体制造领域,特别涉及一种P型鳍式场效应晶体管及其形成方法。
背景技术
MOS晶体管通过在栅极施加电压,调节通过沟道区域的电流来产生开关信号。但当半导体技术进入45纳米以下节点时,传统的平面式MOS晶体管对沟道电流的控制能力变弱,造成严重的漏电流。鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件,它一般包括具有高深宽比的半导体鳍部,覆盖部分所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构,位于所述栅极结构两侧的鳍部内的源区和漏区。
为了提高鳍式场效应晶体管的性能,在鳍式场效应晶体管的制备过程中,通常会在鳍式场效应晶体管的源区和漏区上形成应力层,以在鳍式场效应晶体管的沟道区引入应力。请参考图1,图1为现有技术形成的鳍式场效应晶体管的剖面结构示意图,包括:半导体衬底100;位于所述半导体衬底100上的凸起的鳍部102;位于所述半导体衬底100表面且覆盖部分所述鳍部102侧壁的隔离层101;位于所述鳍部102内的源/漏区103;位于所述源/漏区103上的硅锗层104。所述硅锗层104通常用于在所述鳍式场效应晶体管的沟道区域引入应力,提高载流子迁移率。
所述硅锗层104通常采用选择性外延工艺形成,但由于在外延工艺中,半导体材料在不同晶面上的生长速度不同,例如硅材料在(111)晶面的生长速度小于其他晶面的生长速度,造成后续形成的硅锗层104的形状与源/漏区103的矩形形状不同,例如图1中的硅锗层104剖面为菱形。
请参考图2,随着半导体工艺尺寸的减小,鳍式场效应晶体管中两个鳍部102之间的距离越来越近,且硅锗层104的形状不规则,有可能导致位于相邻鳍部102上的硅锗层104发生桥接,形成接触区域105,造成漏电流。
因此现有技术的两个相邻鳍式场效应晶体管的硅锗层104易接触,造成漏电流,并且现有形成的硅锗层104的应力较小。
发明内容
本发明解决的问题是相邻鳍式场效应晶体管的鳍部上形成的硅锗层发生桥接。
为解决上述问题,本发明技术方案提供了一种P型鳍式场效应晶体管的形成方法,包括:提供半导体衬底,所述半导体衬底上形成有凸起的鳍部;形成横跨所述鳍部侧壁和顶部表面的栅极结构;在所述栅极结构的侧壁形成侧墙;刻蚀所述栅极结构两侧的鳍部,在栅极结构两侧的鳍部内形成凹槽;在所述凹槽的侧壁和底部表面外延形成硅锗层;在所述硅锗层表面形成阻挡层;在所述阻挡层上形成金属层,所述金属层填充满剩余的凹槽,金属层、阻挡层和硅锗层构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。
可选的,所述硅锗层的厚度小于等于9纳米。
可选的,所述硅锗层中锗原子的百分比含量大于等于60%。
可选的,所述硅锗层的形成工艺为选择性外延工艺。
可选的,所述选择性外延工艺的温度是400~800摄氏度,压强0.2~5托,硅源气体是SiH4或DCS,锗源气体是GeH4,选择性气体为Cl2或HCl,载气为H2,其中硅源气体的流量为100~400sccm,锗源气体的流量为200~500sccm,选择性气体的流量为40~150sccm,H2的流量是1~10slm。
可选的,选择性外延工艺形成硅锗层时,所述硅锗层中原位掺杂有硼离子、铝离子或铟离子。
可选的,所述原位掺杂离子为硼离子,原位掺杂的杂质源气体为B2H6或BCl3
可选的,所述阻挡层为具有压应力的氮化钛。
可选的,所述阻挡层的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层的顶端高于鳍部的顶部表面,阻挡层的高于鳍部的顶部表面的部分与侧墙相接触。
可选的,所述阻挡层的形成工艺为化学气相沉积或原子层沉积或溅射。
可选的,化学气相沉积或原子层沉积形成阻挡层时,所述阻挡层中原位掺杂有P型杂质离子。
可选的,所述P型杂质离子为硼离子、铝离子或铟离子。
可选的,所述金属层的材料为钨。
可选的,所述金属层具有压应力。
可选的,所述凹槽的宽度大于或等于鳍部的宽度。
本发明技术方案还提供了一种P型鳍式场效应晶体管,包括:半导体衬底,所述半导体衬底上具有凸起的鳍部,鳍部侧壁和顶部表面具有栅极结构,所述栅极结构的侧壁具有侧墙;在栅极结构两侧的鳍部内具有凹槽;所述凹槽的侧壁和底部表面具有硅锗层;所述硅锗层表面具有阻挡层;所述阻挡层上具有金属层,所述金属层填充满凹槽,金属层、阻挡层和硅锗层构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。
可选的,所述硅锗层的厚度小于等于9纳米,所述硅锗层中锗原子的百分比含量大于等于60%。
可选的,所述阻挡层为压应力的氮化钛,所述阻挡层的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层的顶端高于鳍部的顶部表面,阻挡层的高于鳍部的顶部表面的部分与侧墙相接触。
可选的,所述金属层的材料为钨,所述金属层具有压应力。
可选的,所述硅锗层和阻挡层中掺杂有P型杂质离子。
与现有技术相比,本发明技术方案具有以下优点:
在栅极结构两侧的鳍部内形成凹槽,在所述凹槽的侧壁和底部表面形成硅锗层,在所述硅锗层表面形成阻挡层,在所述阻挡层上形成金属层,形成的硅锗层只位于凹槽的侧壁和底部,能防止相邻的鳍部源/漏区的硅锗层发生桥接的现象。另外,在凹槽的侧壁和底部外延形成硅锗层时,由于形成的硅锗层的后续较薄,可以防止形成过程中位错效应的影响,使得形成的硅锗层具有较大的应力。
所述硅锗层的厚度小于等于9nm(纳米),硅锗层中的锗原子的百分比含量大于等于60%,形成的硅锗层的厚度很薄,采用选择性外延工艺形成硅锗层时,能有效的避免位错效应的发生,形成的硅锗层中锗原子的百分比含量较高,从而增大了硅锗层施加在鳍式场效应晶体管沟道区的应力,并且在进行外延时,所述硅锗层只会形成在凹槽内,可以避免相邻鳍部的硅锗层之间发生桥接现象。
所述阻挡层材料为具有压应力的氮化钛,其不仅可以作为金属的扩散阻挡层,还可以在鳍式场效应晶体管的沟道区施加压应力。所述阻挡层的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层的顶端高于鳍部的顶部表面,阻挡层的高于鳍部的顶部表面的部分与侧墙相接触,使得高于鳍部顶部表面的部分阻挡层可以通过侧墙对鳍式场效应晶体管的沟道区施加压应力,增加了施加的压应力的大小。
所述形成的凹槽的宽度大于或等于鳍部的宽度,从而使得凹槽的与侧墙延伸方向垂直的两个侧壁与非衬底材料(掩膜层)相接触,因此后续选择性外延在凹槽中形成硅锗层时,硅锗材料只会在凹槽的底部以及另外两个侧壁上(与侧墙延伸方向平行的侧壁)生长,能有效的减少同时在凹槽的四个侧壁和底部生长硅锗材料时,相邻侧壁上生长的硅锗材料因生长速率不同而产生位错等缺陷。
附图说明
图1~图2为现有技术鳍式场效应晶体管的结构示意图;
图3~图10为本发明实施例P型鳍式场效应晶体管形成过程的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,现有技术形成具有嵌入式源区和漏区的鳍式场效应晶体管时,相邻两个鳍式场效应晶体管的嵌入式源/漏区之间容易接触,产生漏电流。
本发明的发明人通过研究现有技术形成鳍式场效应晶体管的形成工艺,发现现有技术相邻两个鳍式场效应晶体管的硅锗层之间之所以容易接触,是由于在形成外延层时,半导体材料在不同晶面的生长速度不同,造成所形成的硅锗层形状不规则,具有棱角和凸出的尖端,随着特征尺寸的不断减小,相邻的鳍式场效应晶体管的源/漏区上形成的硅锗层容易发生桥接。
发明人进一步研究发现,可以通过刻蚀栅极结构两侧的鳍部形成凹槽,然后再凹槽中外延填充满硅锗,形成嵌入式硅锗层,这样虽然可以避免相邻的鳍部发生桥接的现象,但是由于形成的嵌入式硅锗层的厚度较厚,外延时间较长,在外延形成硅锗层时,易引起位错效应(stacking fault),位错效应会在硅锗层中带来晶格缺陷并使得外延形成的硅锗层中的者含量降低,从而影响形成的硅锗层的应力大小和应力的分布均匀性。
为此,本发明的发明人提出一种P型鳍式场效应晶体管及其形成方法,在栅极结构两侧的鳍部内形成凹槽,在所述凹槽的侧壁和底部表面形成硅锗层,在所述硅锗层表面形成阻挡层,在所述阻挡层上形成金属层,形成的硅锗层只位于凹槽的侧壁和底部,能防止相邻的鳍部源/漏区的硅锗层发生桥接的现象,另外,在凹槽的侧壁和底部外延形成硅锗层时,由于形成的硅锗层的后续较薄,可以防止形成过程中位错效应的影响,使得形成的硅锗层具有较大的应力。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在详述本发明实施例时,为便于说明,示意图会不依一般比例作局部放大,而且所述示意图只是示例,其在此不应限制本发明的保护范围。此外,在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
图3~图10为本发明实施例P型鳍式场效应晶体管形成过程的结构示意图。
参考图3和图4,图4为图3沿切割线AB方向的结构示意图,提供半导体衬底200,所述半导体衬底200上形成有凸起的鳍部201;形成横跨所述鳍部201侧壁和顶部表面的栅极结构202;在所述栅极结构202的侧壁形成侧墙204。
所述半导体衬底200可以是硅或者绝缘体上硅(SOI),所述半导体衬底200也可以是锗、锗硅、砷化镓或者绝缘体上锗,本实施中所述半导体衬底200的材料为硅。
所述半导体衬底200表面具有凸起的鳍部201,所述鳍部201通过刻蚀半导体衬底200形成,在本发明的其他实施例中,所述鳍部201通过外延工艺形成。所述鳍部201中可以根据形成的鳍式场效应晶体管的类型不同掺杂有不同类型的杂质离子,本实施例中,待形成的鳍式场效应晶体管为P型鳍式场效应晶体管时,鳍部201中可以掺杂N型杂质离子。
本实施例中,所述半导体衬底200上还形成有隔离结构203,所述隔离结构203的表面低于鳍部201的顶部表面,所述隔离结构203用于电学隔离相邻的鳍部201,所述隔离结构203的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅,本实施例中所述隔离结构203的材料为氧化硅。隔离结构203形成的具体过程为:首先形成覆盖所述半导体衬底200和鳍部201的隔离材料层;然后采用化学机械研磨工艺平坦化所述隔离材料层,以鳍部201的顶部表面为停止层;接着刻蚀去除部分所述隔离材料层,形成隔离结构203,所述隔离结构203的表面低于鳍部201的顶部表面。
所述栅极结构202覆盖所述鳍部201的顶部和部分侧壁的表面,所述栅极结构202包括:位于所述鳍部201的顶部和部分侧壁上的栅介质层(未示出)、位于栅介质层表面的栅电极层(未示出)。本实施例中,所述栅介质层的材料为氧化硅,所述栅电极层的材料为多晶硅。
在本发明的其他实施例中,所述栅介质层的材料为高介电常数材料,例如可以为HfO2,HfSiO,HfSiON,HfTaO,HfZrO,Al2O3和ZrO2中的一种或几种,所述栅电极的材料为金属,例如可以为Al,Cu,Ti。
所述栅极结构202的侧壁形成有侧墙204,所述侧墙204为单层或多层堆叠结构,较佳的所述侧墙204为ONO三层堆叠结构。
接着,请参考图5,在所述半导体衬底200、栅极结构202上形成掩膜层205,所述掩膜层205中具有暴露栅极结构202两侧的鳍部表面的开口206。
所述掩膜层205作为后续刻蚀栅极结构202两侧的鳍部时的掩膜,所述掩膜层205的材料为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或氮碳化硅等,所述掩膜层205可以为任意其他合适的材料。
在优选的实施例中,所述鳍部201上的掩膜层205的顶部表面高于栅极结构202的顶部表面或与栅极结构202的顶部表面平齐,后续在硅锗层表面形成阻挡材料层、在阻挡材料层表面形成金属材料层时,可以采用平坦化工艺去除栅极结构202和掩膜层205表面多余的阻挡材料和金属材料,以形成阻挡层和金属层,防止由于栅极结构202、鳍部201与半导体层衬底200之间的高度差异带来的多余的阻挡材料和金属材料难以去除的问题。形成掩膜层205的具体行程过程为:形成覆盖所述半导体衬底200和栅极结构202的掩膜材料层,掩膜层材料层的材料高于栅极结构202的表面;然后采用化学机械研磨工艺平坦化所述掩膜材料层,形成掩膜层205,掩膜层205的顶部表面高于栅极结构202的顶部表面或与栅极结构202的顶部表面平齐。
本实施例中,所述鳍部201上掩膜层205的表面可以低于栅极结构202的顶部表面。
本实施例中,所述开口206的宽度大于等于鳍部201的宽度(图3中沿x轴方向的尺寸),使得后续形成的鳍部207中形成的凹槽的宽度大于等于鳍部的宽度。
参考图6,沿开口206刻蚀所述栅极结构202两侧的鳍部201,在栅极结构202两侧的鳍部201内形成凹槽207。
本实施例中,所述凹槽207的形状为矩形,形成工艺为干法刻蚀,干法刻蚀采用的气体可以为HBr或者CF4
在本发明的其他实施例中所述凹槽207形状为Σ(sigma)形,后续在凹槽207的侧壁和底部形成硅锗层时,硅锗层与沟道区的距离变小,使得硅锗层对鳍式场效应晶体管沟道区的应力增大,有利于提高鳍式场效应晶体管沟道区载流子的迁移率。所述Σ(sigma)形的凹槽形成过程为:采用干法刻蚀工艺,沿所述开口206刻蚀所述鳍部201,形成第一凹槽(图中未示出),干法刻蚀采用的气体可以为HBr或者CF4;采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述第一凹槽,形成Σ(sigma)形凹槽207,湿法刻蚀工艺采用的刻蚀溶液为TMAH(四甲基氢氧化氨),采用TMAH(四甲基氢氧化氨)刻蚀时<110>或<100>晶向的半导体材料的腐蚀速率较快,而<111>晶向的半导体材料的腐蚀速率较为缓慢,使得形成的凹槽的形状为Σ(sigma)形。
本实施例中,所述形成的凹槽207的宽度(沿图3中x方向的尺寸或沿侧墙204延伸方向的尺寸)大于或等于鳍部201的宽度(沿图3中x方向的尺寸),从而使得凹槽207其中两个相对的侧壁材料为硅材料,凹槽207另外两个相对的侧壁为掩膜层材料和/或部分隔离层材料,因此后续选择性外延形成硅锗层时,硅锗材料只会在凹槽207的底部以及具有硅材料的两个侧壁(与图3中x方向的垂直的侧壁)上生长,能有效的减少同时在凹槽的四个侧壁和底部生长硅锗材料时,由于各个晶向的生长速率不同,相邻侧壁上生长的硅锗材料产生位错等缺陷。
请参考图7,在所述凹槽207的侧壁和底部表面形成硅锗层208。
所述硅锗层208的厚度小于等于9nm(纳米),硅锗层208中的锗原子的百分比含量能大于等于60%,所述硅锗层208的形成工艺为选择性外延工艺,形成的硅锗层208的厚度很薄,采用选择性外延工艺形成硅锗层时,能有效的避免位错效应的发生,形成的硅锗层中锗原子的百分比含量较高,从而增大了硅锗层208施加在鳍式场效应晶体管沟道区的应力,并且在进行外延时,所述硅锗层208只会形成在凹槽207内,可以避免相邻鳍部的硅锗层之间发生桥接现象。
所述选择性外延工艺形成硅锗层208温度是400~800摄氏度,压强0.2~5托,硅源气体是SiH4或DCS,锗源气体是GeH4,选择性气体为Cl2或HCl,载气为H2,其中硅源气体的流量为100~400sccm,锗源气体的流量为200~500sccm,选择性气体的流量为40~150sccm,氢气的流量是1~10slm。
选择性外延工艺形成硅锗层208时,所述硅锗层208中原位掺杂有硼离子、铝离子或铟离子。本实施例中,所述原位掺杂的离子为硼离子,原位掺杂的杂质源气体为B2H6或BCl3
接着,请参考图8,在所述硅锗层208表面形成阻挡层209。
所述阻挡层209用于防止后续形成的金属层中金属向硅锗层208和沟道区中扩散,并作为金属层与硅锗层208之间的接触层,减小接触电阻。
本实施例中,所述阻挡层209材料为具有压应力的氮化钛,其不仅可以作为金属的扩散阻挡层,还可以对鳍式场效应晶体管的沟道区施加压应力。
所述阻挡层209的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层209的顶端高于鳍部201的顶部表面,阻挡层209的高于鳍部201的顶部表面的部分与侧墙204相接触,使得高于鳍部201的顶部表面的部分阻挡层209可以通过侧墙204对鳍式场效应晶体管的沟道区施加应力,增加了施加的压应力的大小。
所述阻挡层209的形成工艺为化学气相沉积、原子层沉积或溅射,在形成阻挡层209之前,可以在硅锗层208表面形成一层钛金属层,以提高氮化钛与硅锗层208的粘结性,减小两者之间的接触电阻。
本实施中,形成所述压应力的氮化钛层的工艺为溅射,溅射采用的靶材为TiN靶材,溅射时腔室的压力为3E-2torr~8E-2torr,比如5E-2torr,溅射的功率为100~500W,比如300W,溅射的频率为10~20Mhz,比如13.56MHz,溅射采用的气体为Ar和N2
本实施例中,采用化学气相沉积、原子层沉积或溅射在掩膜层205和硅锗层208表面形成阻挡材料层(图中未示出)后,可以通过刻蚀工艺去除掩膜层205表面多余的阻挡材料层,形成阻挡层209。
在本发明的其他实施例中,当所述掩膜层205的顶部表面高于栅极结构202的顶部表面或与栅极结构202的顶部表面平齐时,后续在阻挡材料层上直接形成金属材料层,然后采用化学机械研磨工艺去除掩膜层表面多余的金属材料层和阻挡材料层,在硅锗层208表面形成阻挡层209,在阻挡层209上形成金属层。
当化学气相沉积或原子层沉积形成阻挡层209时,所述阻挡层209中原位掺杂有P型杂质离子,所述P型杂质离子为硼离子、铝离子或铟离子一种或几种。
参考图9和图10,在所述阻挡层209上形成金属层210,所述金属层210填充满剩余的凹槽,金属层210、阻挡层209和硅锗层208构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区;去除所述掩膜层205。
所述金属层210的材料为钨,所述金属层210具有压应力,所述金属层的形成工艺为物理气相沉积。
在本发明的其他实施例中,所述金属层210的材料为其他的金属材料比如:WN或Al等,所述金属层210也可以具有拉应力或没有应力,所述金属层210的形成工艺为化学气相沉积、原子层沉积或无电极电镀(Electroless plating)。
上述方法形成的P型鳍式场效应晶体管,请参考图10,包括:半导体衬底200,所述半导体衬底200上具有凸起的鳍部201,鳍部201侧壁和顶部表面具有栅极结构202,所述栅极结构202的侧壁具有侧墙204;在栅极结构202两侧的鳍部201内具有凹槽;所述凹槽201的侧壁和底部表面具有硅锗层208;所述硅锗层208表面具有阻挡层209;所述阻挡层209上具有金属层210,所述金属层210填充满凹槽,金属层210、阻挡层209和硅锗层208构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (18)

1.一种P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底上形成有凸起的鳍部;
形成横跨所述鳍部侧壁和顶部表面的栅极结构;
在所述栅极结构的侧壁形成侧墙;
刻蚀所述栅极结构两侧的鳍部,在栅极结构两侧的鳍部内形成凹槽,所述凹槽的宽度大于或等于鳍部的宽度;
在所述凹槽的侧壁和底部表面通过选择性外延工艺形成硅锗层,且所述硅锗层未填满凹槽;
在所述硅锗层表面形成阻挡层,且阻挡层未填充满凹槽;
在所述阻挡层上形成金属层,所述金属层填充满剩余的凹槽,金属层、阻挡层和硅锗层构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。
2.如权利要求1所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述硅锗层的厚度小于等于9纳米。
3.如权利要求2所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述硅锗层中锗原子的百分比含量大于等于60%。
4.如权利要求2所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述选择性外延工艺的温度是400~800摄氏度,压强0.2~5托,硅源气体是SiH4或DCS,锗源气体是GeH4,选择性气体为Cl2或HCl,载气为H2,其中硅源气体的流量为100~400sccm,锗源气体的流量为200~500sccm,选择性气体的流量为40~150sccm,H2的流量是1~10slm。
5.如权利要求3所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,选择性外延工艺形成硅锗层时,所述硅锗层中原位掺杂有硼离子、铝离子或铟离子。
6.如权利要求5所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述原位掺杂离子为硼离子,原位掺杂的杂质源气体为B2H6或BCl3
7.如权利要求1所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述阻挡层为具有压应力的氮化钛。
8.如权利要求7所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层的顶端高于鳍部的顶部表面,阻挡层的高于鳍部的顶部表面的部分与侧墙相接触。
9.如权利要求7所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的形成工艺为化学气相沉积、原子层沉积或溅射。
10.如权利要求8所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,化学气相沉积或原子层沉积形成阻挡层时,所述阻挡层中原位掺杂有P型杂质离子。
11.如权利要求10所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,所述P型杂质离子为硼离子、铝离子或铟离子。
12.如权利要求1所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述金属层的材料为钨。
13.如权利要求12所述的P型鳍式场效应晶体管的形成方法,其特征在于,所述金属层具有压应力。
14.一种P型鳍式场效应晶体管,其特征在于,包括:
半导体衬底,所述半导体衬底上具有凸起的鳍部,鳍部侧壁和顶部表面具有栅极结构,所述栅极结构的侧壁具有侧墙;
在栅极结构两侧的鳍部内具有凹槽,所述凹槽的宽度大于或等于鳍部的宽度;
所述凹槽的侧壁和底部表面具有硅锗层,且所述硅锗层未填满凹槽,硅锗层通过选择性外延工艺形成在凹槽的侧壁和底部表面;
所述硅锗层表面具有阻挡层,且阻挡层未填充满凹槽;
所述阻挡层上具有金属层,所述金属层填充满凹槽,金属层、阻挡层和硅锗层构成P型鳍式场效应晶体管的源/漏区。
15.如权利要求14所述的P型鳍式场效应晶体管,其特征在于,所述硅锗层的厚度小于等于9纳米,所述硅锗层中锗原子的百分比含量大于等于60%。
16.如权利要求14所述的P型鳍式场效应晶体管,其特征在于,所述阻挡层为压应力的氮化钛,所述阻挡层的厚度大于等于25纳米,并且所述阻挡层的顶端高于鳍部的顶部表面,阻挡层的高于鳍部的顶部表面的部分与侧墙相接触。
17.如权利要求14所述的P型鳍式场效应晶体管,其特征在于,所述金属层的材料为钨,所述金属层具有压应力。
18.如权利要求14所述的P型鳍式场效应晶体管,其特征在于,所述硅锗层和阻挡层中掺杂有P型杂质离子。
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