[發(fā)明專(zhuān)利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110377035.3
• 申請(qǐng)日: 2011-11-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103137686A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 三重野文健
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/78
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉倜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，器件的關(guān)鍵尺寸不斷降低。在此趨勢(shì)下，提出了鰭片式半導(dǎo)體器件，諸如鰭片式晶體管(FinFET)。現(xiàn)今，鰭片式半導(dǎo)體器件廣泛用在存儲(chǔ)器和邏輯器件領(lǐng)域中。

而隨著鰭片式半導(dǎo)體器件技術(shù)的不斷發(fā)展，工藝過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜。因此，JFET或MESFET日漸成為對(duì)于MOSFET替代選擇，因?yàn)槠渲苽涔に囅鄬?duì)MOSFET簡(jiǎn)單。

因此，存在對(duì)鰭片式JFET或MESFET及其制造方法的需求。針對(duì)此，發(fā)明人提出了新穎的富有創(chuàng)造性的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人注意到，如果可以提高器件中載流子的遷移率，則可以降低對(duì)鰭片尺寸的日益緊張的要求。

本發(fā)明的目的之一在于：至少減輕或解決上述的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。

本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的目的在于：提高鰭片式半導(dǎo)體器件中載流子的遷移率，從而降低對(duì)器件尺寸的要求。

根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種鰭片式半導(dǎo)體器件，包括：在襯底上形成的鰭片，所述鰭片具有由半導(dǎo)體材料形成的半導(dǎo)體層；以及在襯底上形成的圍繞所述鰭片的絕緣材料層，所述絕緣材料層的厚度小于所述半導(dǎo)體層的高度；其中，所述半導(dǎo)體層具有：源區(qū)部分和漏區(qū)部分；在源區(qū)部分和漏區(qū)部分之間的第一區(qū)域、第二區(qū)域和第三區(qū)域，并且所述第一區(qū)域至少形成在所述鰭片的未被所述絕緣材料層覆蓋的部分中的半導(dǎo)體層的露出表面中；所述第二區(qū)域?yàn)樗霭雽?dǎo)體層在所述源區(qū)部分和漏區(qū)部分之間的部分中除所述第一區(qū)域以外的部分，所述第二區(qū)域具有第一導(dǎo)電類(lèi)型；所述第三區(qū)域至少形成在所述第一區(qū)域的露出的表面中，并具有第一導(dǎo)電類(lèi)型，而所述第一區(qū)域中除所述第三區(qū)域以外的部分被形成為溝道區(qū)；所述溝道區(qū)與所述源區(qū)部分和漏區(qū)部分鄰接，且所述溝道區(qū)與所述源區(qū)部分和漏區(qū)部分具有與所述第一導(dǎo)電類(lèi)型相反的第二導(dǎo)電類(lèi)型，并且所述溝道區(qū)將所述第二區(qū)域與所述第三區(qū)域分隔開(kāi)，并且所述第二區(qū)域和所述第三區(qū)域分別用作對(duì)所述溝道區(qū)進(jìn)行控制的第一溝道控制區(qū)和第二溝道控制區(qū)。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件進(jìn)一步包括：用于鰭片的柵極，所述柵極從所述第二溝道控制區(qū)的外側(cè)與所述第二溝道控制區(qū)鄰接，所述柵極形成在所述絕緣材料層之上。

優(yōu)選地，所述第二區(qū)域具有下端部分和從所述下端部分向上突出的上端部分，并且所述下端部分基本在所述絕緣材料層的上表面之下。

優(yōu)選地，所述第一區(qū)域形成在所述第二區(qū)域的下端部分的上方，并且至少與所述上端部分的沿著所述溝道區(qū)的溝道方向的兩個(gè)側(cè)面和所述下端部分的上表面鄰接。

優(yōu)選地，所述溝道區(qū)形成在所述第二區(qū)域的下端部分上方，并且至少與所述上端部分的沿著所述溝道區(qū)的溝道方向的兩個(gè)側(cè)面和所述下端部分的上表面鄰接。

優(yōu)選地，所述第三區(qū)域至少與所述溝道區(qū)的沿著溝道方向的兩個(gè)側(cè)面鄰接。

優(yōu)選地，所述第一溝道控制區(qū)和所述第二溝道控制區(qū)能夠用于對(duì)所述溝道區(qū)提供反向偏置。

優(yōu)選地，所述鰭片還包括在所述半導(dǎo)體層上的硬掩模。

優(yōu)選地，所述絕緣材料層的厚度T對(duì)所述半導(dǎo)體層的高度Hsemi與所述厚度的差的比值T/(Hsemi-T)為3～5。

優(yōu)選地，所述第二溝道控制區(qū)的下端向下延伸越過(guò)所述絕緣材料層的上表面。

優(yōu)選地，所述第一溝道控制區(qū)具有倒T形形狀，并且所述溝道區(qū)具有形或形形狀，或者，所述溝道區(qū)具有“幾”字形或Ω形形狀。

優(yōu)選地，所述襯底中還形成有與所述第一溝道控制區(qū)鄰接的具有與所述溝道區(qū)相反的導(dǎo)電類(lèi)型的區(qū)域，以向第一溝道控制區(qū)提供電源。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件還包括從所述源區(qū)部分和漏區(qū)部分外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體材料部分，所述源區(qū)部分和漏區(qū)部分以及分別從其外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體材料部分共同構(gòu)成源區(qū)和漏區(qū)。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件還包括：柵極間隔物，其位于柵極的與源區(qū)部分和漏區(qū)部分相鄰的兩側(cè)。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體器件包括兩個(gè)或更多個(gè)所述鰭片，所述兩個(gè)或更多個(gè)所述鰭片包括第一鰭片和第二鰭片，所述第一鰭片所包括的溝道區(qū)的導(dǎo)電類(lèi)型與所述第二鰭片所包括的溝道區(qū)的導(dǎo)電類(lèi)型相同或相反。