[發明專利]一種半導體器件及其制造方法、電子裝置

在審

• 申請號: 201610565433.0
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107634088A
• 公開（公告）日: 2018-01-26
• 發明（設計）人: 周飛
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L29/08
• 分類號: H01L29/08;H01L29/10;H01L29/423;H01L29/78;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 高偉,馮永貞

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制造方法、電子裝置。

背景技術

隨著半導體技術的不斷發展，集成電路性能的提高主要是通過不斷縮小集成電路器件的尺寸以提高它的速度來實現的。目前，由于高器件密度、高性能和低成本的需求，半導體工業已經進步到納米技術工藝節點，半導體器件的制備受到各種物理極限的限制。

隨著CMOS器件尺寸的不斷縮小，來自制造和設計方面的挑戰促使了三維設計如鰭片場效應晶體管(FinFET)的發展。相對于現有的平面晶體管，FinFET是用于20nm及以下工藝節點的先進半導體器件，其可以有效控制器件按比例縮小所導致的難以克服的短溝道效應，還可以有效提高在襯底上形成的晶體管陣列的密度，同時，FinFET中的柵極環繞鰭片(鰭形溝道)設置，因此能從三個面來控制靜電，在靜電控制方面的性能也更突出。

隨著3DFinFET器件的不斷縮小，接觸電阻的減小成為器件性能提高的主要挑戰，其中，所述接觸孔區域中接觸電阻的減小是非常關鍵的，但是這會降低半導體器件的寄生電容，并且如果增加接觸孔的尺寸，則會造成接觸孔和多晶硅的橋連。

因此，目前需要對目前所述半導體器件的制備方法做進一步的改進，以便消除上述問題。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了克服目前存在的問題，本發明提供了一種半導體器件，所述半導體器件包括：

鰭片；

柵極結構，位于所述鰭片的上方并環繞所述鰭片設置；

虛擬鰭片，位于所述柵極結構兩側的源漏區域的外側并且與所述鰭片間隔設置；

源漏外延層，位于所述源漏區域上且沿所述柵極結構的方向延伸，所述源漏外延層同時覆蓋所述鰭片和所述虛擬鰭片。

可選地，所述半導體器件包括分別位于源極區域兩側的第一虛擬鰭片和第二虛擬鰭片。

可選地，所述半導體器件包括分別位于漏極區域兩側的第三虛擬鰭片和第四虛擬鰭片。

可選地，所述第一虛擬鰭片和第三虛擬鰭片位于所述鰭片的同一側，兩者通過將同一虛擬鰭片結構位于鰭片溝道區域的部分去除形成。

可選地，所述第二虛擬鰭片和第四虛擬鰭片位于所述鰭片的同一側，兩者通過將同一虛擬鰭片結構位于鰭片溝道區域的部分去除形成。

可選地，所述半導體器件還包括半導體襯底，在所述半導體襯底上還形成有覆蓋部分所述鰭片的隔離材料層，以形成目標高度的所述鰭片。

可選地，所述隔離材料層中形成有沿所述鰭片方向延伸的凹槽，所述柵極結構部分位于所述凹槽中，所述虛擬鰭片位于所述凹槽的兩側。

可選地，所述半導體器件還包括位于所述源漏外延層上的接觸結構。

本發明還提供了一種半導體器件的制造方法，所述方法包括：

形成平行設置的鰭片和位于所述鰭片兩側的第一虛擬鰭片結構和第二虛擬鰭片結構；

去除與所述鰭片擬形成溝道的區域相對位置處的第一虛擬鰭片結構部分和第二虛擬鰭片結構部分，以形成第一虛擬鰭片、第二虛擬鰭片、第三虛擬鰭片和第四虛擬鰭片；

沉積隔離材料層并回蝕刻，以在擬形成的所述溝道的區域形成凹槽；

形成柵極結構，所述柵極結構部分覆蓋所述凹槽；

在所述柵極結構兩側的所述鰭片和所述虛擬鰭片上形成源漏外延層；

在所述源漏外延層上形成接觸結構。

本發明還提供了一種電子裝置，所述電子裝置包括上述的半導體器件。

為了解決目前工藝中存在的上述問題，本發明提供了一種半導體器件，所述半導器件包括鰭片和位于所述鰭片的上方并環繞所述鰭片設置的柵極結構，為了增加源漏的外延區域，所述柵極結構兩側的源漏區域的外側設置若干虛擬鰭片，所述虛擬鰭片位于溝道位置的部分切割去除，僅保留源漏區外側的部分，從而增加了源漏的外延區域，同時在所述鰭片和所述虛擬鰭片的上方設置源漏外延層，所述源漏外延層同時覆蓋所述鰭片和所述虛擬鰭片，通過所述源漏外延層的設置可以增加接觸結構的面積，從而顯著的減小了接觸電阻，使所述半導體器件的性能和良率均得到極大的提高。

本發明的半導體器件，由于采用了上述制造方法，因而同樣具有上述優點。本發明的電子裝置，由于采用了上述半導體器件，因而同樣具有上述優點。

附圖說明