[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本申请的实施例提供了一种半导体装置及其形成方法。在一个实施例中，一个根据本公开的半导体装置包含延伸自基板的鳍片、位于鳍片的通道区上的栅极结构、位于鳍片的源极/漏极区上的源极/漏极接触件、与栅极结构相邻的栅极切割部件、与源极/漏极接触件相邻的源极/漏极接触隔离部件、沿着栅极切割部件延伸的侧壁及栅极结构的侧壁延伸的间隔物、沿着源极/漏极接触隔离部件的侧壁及源极/漏极接触件的侧壁延伸的衬层、及被间隔物及衬层夹住的气隙。栅极切割部件及源极/漏极接触隔离部件被间隔物、气隙、及衬层分离。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，特别涉及一种包含气隙的半导体结构。

背景技术

电子产业经历了不断增加的对于更小且更快的电子装置的要求，在此同时也不断地能够支持更大量更复杂的功能。因此，半导体产业中有着不断持续的趋势以生产低价、高效能、且低功率的集成电路(integrated circuits， ICs)。到目前为止这些目标大部分已经通过微缩化半导体集成电路的尺度 (即最小部件尺寸)而被实现，且从而增进生产效率并降低相关成本。然而，此微缩化的过程也带来了更复杂的半导体生产工艺。因此，半导体集成电路及装置的不断的进展的实现将需要半导体生产工艺及科技上也具有相似的进展。

最近，已引入多栅极(multi-gate)装置以通过增加栅极－通道耦合 (gate-channel coupling)来增进栅极的控制、减少截止状态电流(OFF-state current)、及减少短通道效应(short-channel effects，SCEs)。鳍式场效晶体管(fin field-effecttransistor，FinFET)为一种被引入的多栅极装置。鳍式场效晶体管因为它的鳍状结构而得名。此鳍状结构延伸自其所成长的基板，且被用于形成场效晶体管(field-effecttransistor，FET)的通道。鳍式场效晶体管与传统互补式金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)工艺兼容，且它们的三维结构允许它们积极地缩小并同时维持栅极的控制及减轻短通道效应。然而，尽管引入了鳍式场效晶体管，积极地微缩化集成电路的尺度造成了寄生电容(parasitic capacitance)增加(即介于鳍式场效晶体管栅极与源极/漏极区(或源极/漏极接触件)之间的电容)。寄生电容增加的后果为装置效能的下降。因此，现有技术尚未在所有方面证明其为令人完全满意的。

发明内容

本发明提供一种半导体装置，包含：鳍片、栅极结构、源极/漏极接触件、栅极切割部件、源极/漏极接触隔离部件、间隔物、衬层、及气隙。鳍片延伸自基板，包含通道区及与通道区相邻的源极/漏极区；栅极结构位于通道区上；源极/漏极接触件位于源极/漏极区上；栅极切割部件与栅极结构相邻；源极/漏极接触隔离部件与源极/漏极接触件相邻；间隔物沿着栅极切割部件的侧壁及栅极结构的侧壁延伸；衬层沿着源极/漏极接触隔离部件的侧壁及源极/漏极接触件的侧壁延伸；气隙夹在间隔物及衬层之间。其中栅极切割部件及源极/漏极接触隔离部件被间隔物、气隙、及衬层分离。

本发明提供一种半导体装置，包含：半导体部件、栅极结构、栅极接触孔、源极/漏极接触件、源极/漏极接触孔、及气隙。半导体部件具有通道区及与此通道区相邻的源极/漏极区；栅极结构位于通道区上；栅极接触孔位于栅极结构上，且与栅极结构电性耦合；源极/漏极接触件位于源极/漏极区上；源极/漏极接触孔位于源极/漏极接触件上，且与源极/漏极接触件电性耦合。其中栅极接触孔及源极/漏极接触孔被气隙分离。