[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210260565.4
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN103579315A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 殷華湘;秦長亮;徐秋霞;陳大鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L29/78;H01L21/28;H01L21/336
• 代理公司: 北京藍智輝煌知識產權代理事務所(普通合伙) 11345
• 代理人: 陳紅

1.一種半導體器件，包括：

多個鰭片，位于襯底上并且沿第一方向延伸；

多個柵極堆疊結構，沿第二方向延伸并且跨越了每個鰭片；

多個應力層，位于柵極堆疊結構兩側的鰭片中，并且在應力層中具有多個源漏區；

多個溝道區，沿第一方向位于多個源漏區之間；

其特征在于，多個柵極堆疊結構環繞包圍了多個溝道區。

2.如權利要求1的半導體器件，其中，鰭片的材質與應力層的材質不同。

3.如權利要求2的半導體器件，其中，鰭片的材質和/或應力層的材質為Si、SiGe、SiSn、GeSn、Si∶C、Si∶H、SiGe∶C及其組合。

4.如權利要求1的半導體器件，其中，柵極堆疊結構包括高k材料的柵極絕緣層和金屬材料的柵極導電層。

5.如權利要求1的半導體器件，其中，位于溝道區下方的柵極堆疊結構的沿第二方向的剖面形狀為∑形、C形、D形及其組合。

6.如權利要求1的半導體器件，其中，應力層和/或源漏區包括SiGe、SiSn、GeSn、Si∶C、Si∶H、SiGe∶C及其組合。

7.一種半導體器件制造方法，包括：

在襯底上形成沿第一方向延伸的多個鰭片以及鰭片上的硬掩模層；

形成沿第二方向延伸的并且跨越了每個鰭片的多個假柵極堆疊結構；

在假柵極堆疊結構兩側的鰭片中形成應力層以及應力層中的源漏區；

沉積層間介質層覆蓋鰭片、應力層以及假柵極堆疊結構；

去除假柵極堆疊結構，在層間介質層中留下第一柵極溝槽，暴露出硬掩模層；

刻蝕硬掩模層下方的鰭片，形成第二柵極溝槽，其中第二柵極溝槽與硬掩模層之間的鰭片構成溝道區；

在第一和第二柵極溝槽中沉積形成多個柵極堆疊結構，環繞包圍了多個溝道區。

8.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，鰭片的材質與應力層的材質不同。

9.如權利要求8的半導體器件制造方法，其中，鰭片的材質和/或應力層的材質為Si、SiGe、SiSn、GeSn、Si∶C、Si∶H、SiGe∶C及其組合。

10.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，柵極堆疊結構包括高k材料的柵極絕緣層和金屬材料的柵極材料層。

11.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，第二柵極溝槽沿第二方向的剖面形狀為∑形、C形、D形及其組合。

12.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，應力層和/或源漏區包括SiGe、SiSn、GeSn、Si∶C、Si∶H、SiGe∶C及其組合。

13.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，形成第二柵極溝槽之后還包括：刻蝕去除硬掩模層。

14.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，假柵極堆疊包括墊氧化層和假柵極層。

15.如權利要求7的半導體器件制造方法，其中，形成應力層以及應層中的源漏區的步驟進一步包括：

在假柵極堆疊結構沿第一方向的兩側的鰭片上形成柵極側墻；

在柵極側墻兩側的鰭片中刻蝕形成源漏溝槽；

在源漏溝槽中外延沉積形成應力層；

在形成應力層的同時或者形成應力層之后進行摻雜，在應力層中形成源漏區。