[发明专利]FINFET器件及其形成方法在审
申请号: | 201710606730.X | 申请日: | 2017-07-24 |
公开(公告)号: | CN109300972A | 公开(公告)日: | 2019-02-01 |
发明(设计)人: | 周飞 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(天津)有限公司;中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/28 |
代理公司: | 上海立群专利代理事务所(普通合伙) 31291 | 代理人: | 侯莉;毛立群 |
地址: | 300385*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 栅极结构 外侧墙 隔离结构 侧表面 漏极 鳍片 延伸 上表面 侧壁 衬底 底端 短接 半导体 覆盖 | ||
1.一种FINFET器件,其特征在于,包括:
半导体衬底,具有位于表面的若干间隔设置的鳍片,相邻两个所述鳍片被隔离结构隔开,所述隔离结构的上表面低于所述鳍片的上表面;
横跨所述鳍片和隔离结构的栅极结构,所述栅极结构包括栅介质层和位于所述栅介质层上的栅极;
设置在所述隔离结构的上表面的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽、第二凹槽沿所述鳍片的延伸方向分布在所述栅极结构的两侧;
覆盖在所述栅极结构侧壁上的外侧墙,部分所述外侧墙沿所述半导体衬底的厚度方向延伸至所述第一凹槽的侧表面和第二凹槽的侧表面;
位于所述鳍片内的源极和漏极,所述源极、漏极分布在所述栅极结构的两侧。
2.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述外侧墙的材料为氮化硅。
3.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述外侧墙沿所述半导体衬底的厚度方向延伸至所述第一凹槽的底壁、第二凹槽的底壁。
4.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述源极、漏极包括设置在所述鳍片内的沟槽和填充所述沟槽的外延层。
5.如权利要求4所述的FINFET器件,其特征在于,所述沟槽为sigma型。
6.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述半导体衬底包括用于形成核心器件的核心器件区和用于形成输入输出器件的输入输出器件区;
所述核心器件包括所述鳍片、所述隔离结构、所述栅极结构、所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述外侧墙、所述源极以及所述漏极;
所述输入输出器件包括所述鳍片、所述隔离结构、所述栅极结构、所述外侧墙、所述源极以及所述漏极。
7.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述隔离结构的材料为利用FCVD工艺形成的氧化硅。
8.如权利要求1所述的FINFET器件,其特征在于,所述栅介质层为高K栅介质层,所述栅极为金属栅极。
9.如权利要求1至8任一项所述的FINFET器件,其特征在于,所述半导体衬底为体硅衬底,所述鳍片的下端被所述隔离结构围绕。
10.一种FINFET器件的形成方法,其特征在于,包括:
提供半导体衬底,所述半导体衬底具有位于表面的若干间隔设置的鳍片,相邻两个所述鳍片被隔离结构隔开,所述隔离结构的上表面低于所述鳍片的上表面;
形成横跨所述鳍片和隔离结构的栅极结构,所述栅极结构包括栅介质层和位于所述栅介质层上的栅极;
在所述隔离结构的上表面形成第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽、第二凹槽沿所述鳍片的延伸方向分布在拟形成所述栅极结构的区域两侧;
在拟形成所述栅极结构的区域周围形成外侧墙,部分所述外侧墙沿所述半导体衬底的厚度方向延伸至所述第一凹槽的侧表面和第二凹槽的侧表面;
形成位于所述鳍片内的源极和漏极,所述源极、漏极分布在拟形成所述栅极结构的区域两侧。
11.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,所述栅极结构的形成方法包括:
在形成所述第一凹槽和第二凹槽之前,在拟形成所述栅极结构的区域形成伪栅结构,所述伪栅结构包括伪栅介质层和位于所述伪栅介质层上的伪栅极,所述伪栅介质层至少覆盖所述鳍片,所述伪栅极覆盖所述鳍片和隔离结构;
形成所述第一凹槽和第二凹槽之后,在所述伪栅结构的侧壁形成所述外侧墙;
形成所述外侧墙之后,在所述伪栅结构两侧的鳍片内分别形成所述源极、所述漏极;
形成所述源极和漏极之后,形成覆盖所述鳍片、隔离结构、第一凹槽、第二凹槽、源极和漏极,并围绕所述伪栅结构的层间介电层,所述层间介电层的上表面与所述伪栅极的上表面齐平;
去除所述伪栅结构,以在所述层间介电层内形成栅极沟槽;
在所述栅极沟槽内形成所述栅极结构。
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