[發明專利]具有替換溝道的多柵極器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201310003804.2
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103378156A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 郭志偉;趙元舜;陳豪育;楊士洪
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

1.一種器件，包括：

半導體襯底；

隔離區，位于所述半導體襯底中；

鰭式場效應晶體管(FinFET)，包括：

溝道區，位于所述半導體襯底上方；

柵極電介質，位于所述溝道區的頂面和側壁上；

柵電極，位于所述柵極電介質上方；

源極/漏極區；以及

另一半導體區，位于所述源極/漏極區和所述溝道區之間，其中，所述溝道區和所述另一半導體區由不同的半導體材料形成并且彼此基本齊平。

2.根據權利要求1所述的器件，還包括位于所述半導體襯底上方的半導體帶，其中，所述半導體帶位于所述溝道區和所述另一半導體區的下方，并且所述半導體帶和所述另一半導體區由相同的半導體材料形成。

3.根據權利要求1所述的器件，其中，所述源極/漏極區由不同于所述溝道區的第一半導體材料和所述另一半導體區的第二半導體材料的半導體材料形成。

4.根據權利要求1所述的器件，其中，所述隔離區包括：

第一部分，位于所述源極/漏極區的相對側上，其中，所述隔離區的第一部分具有第一頂面；以及

第二部分，位于所述溝道區的相對側上，其中，所述隔離區的第二部分具有低于所述第一頂面的第二頂面。

5.根據權利要求4所述的器件，其中，所述隔離區的第一頂面與所述溝道區的頂面基本齊平。

6.根據權利要求1所述的器件，還包括：

第一層間電介質(ILD)，位于所述源極/漏極區上方；以及

第二ILD，位于所述第一ILD上方，其中，所述第一ILD和所述第二ILD之間的界面與所述柵電極的頂面齊平。

7.根據權利要求6所述的器件，其中，所述溝道區和所述另一半導體區之間的界面與所述柵電極的邊緣基本對準。

8.一種器件，包括：

半導體襯底；

隔離區，位于所述半導體襯底中；以及

鰭式場效應晶體管(FinFET)，包括：

半導體帶，所述半導體帶的相對邊緣與所述隔離區的相對側壁接觸；

半導體溝道，位于所述隔離區的頂面上方并且與所述半導體帶的第一部分重疊，其中，所述半導體溝道和所述半導體帶包含不同的材料；和

源極/漏極區，鄰近所述半導體溝道，其中，所述半導體帶包括在所述半導體溝道和所述源極/漏極區之間延伸的第二部分，并且所述第二部分的邊緣接觸所述半導體溝道的邊緣。

9.根據權利要求8所述的器件，還包括：

柵電極，位于所述半導體溝道上方；以及

第一層間電介質(ILD)和位于所述第一ILD上方的第二ILD，其中，所述第一ILD和所述第二ILD之間的界面與所述柵電極的頂面齊平。

10.一種方法，包括：

形成從半導體襯底的頂面延伸到所述半導體襯底中的隔離區，其中，所述隔離區具有第一頂面，并且所述半導體襯底中位于兩個相鄰的隔離區之間的部分形成半導體帶；

在所述半導體帶和所述隔離區上方形成偽柵極；

去除所述偽柵極；

蝕刻所述半導體帶位于所述偽柵極下方的部分以在所述半導體帶中形成第一凹槽；

實施外延以在所述第一凹槽中生長外延半導體區；以及

使所述隔離區位于所述偽柵極下方的部分凹陷以形成第二凹槽，其中，所述隔離區的凹陷部分具有低于所述第一頂面的第二頂面，并且通過凹槽暴露的一部分外延半導體區形成位于所述隔離區的第二頂面上方的半導體鰭片。