[發明專利]環繞式溝槽接觸部結構和制作方法

有效

• 申請號: 201710003272.0
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN106887459B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: J·施泰格瓦爾德;T·加尼;O·戈隆茨卡
• 申請（專利權）人: 英特爾公司
• 主分類號: H01L29/66
• 分類號: H01L29/66;H01L29/78
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 鄔少俊;王英

描述了一種環繞式源極/漏極溝槽接觸部結構。多個半導體鰭狀物從半導體襯底伸出。將溝道區設置到一對源極區/漏極區之間的每一鰭狀物內。外延半導體層在所述源極區/漏極區之上覆蓋每一鰭狀物的頂表面和側壁表面，從而在相鄰鰭狀物之間界定了高高寬比縫隙。將一對源極/漏極溝槽接觸部電耦合至所述外延半導體層。所述源極/漏極溝槽接觸部包括共形金屬層和填充金屬。所述共形金屬層與所述外延半導體層共形。所述填充金屬包括插塞和阻擋層，其中，所述插塞填充形成于所述鰭狀物和所述共形金屬層之上的接觸溝槽，所述阻擋層充當所述插塞的襯，從而避免所述共形金屬層材料和插塞材料的相互擴散。

本申請為分案申請，其原申請是2014年8月29日進入中國國家階段、國際申請日為2011年12月30日的國際專利申請PCT/US2011/068218，該原申請的中國國家申請號是201180076472.X，發明名稱為“環繞式溝槽接觸部結構和制作方法”。

技術領域

本發明總體上涉及半導體器件的制造。具體而言，本發明的實施例涉及基于鰭狀物的晶體管器件，其具有改善器件性能的環繞式源極/漏極接觸部。

背景技術

平面晶體管的限制具有受約束的努力來在降低器件尺寸的同時提高集成電路的性能。近來開發的基于鰭狀物的晶體管能夠借助環繞式雙柵極和環繞式三柵極實現更加密集的器件部件封裝和更大的電流控制。多個鰭狀物的使用能夠實現對器件規格的進一步剪裁以及性能的提高。但是，多鰭狀物器件的源極/漏極接觸部通常形成于鰭狀物的頂部邊緣之上，其可能由于鰭狀物頂端處的電流擁堵而帶來高電阻。

附圖說明

圖1A示出了根據本發明的實施例的具有環繞式接觸部的半導體器件的截面圖。

圖1B示出了根據本發明的實施例的具有環繞式接觸部的半導體器件的三維透視圖。

圖2A-2E示出了根據本發明的實施例的用于形成多鰭狀物半導體器件的過程的三維透視圖。

圖2F-2H示出了根據本發明的實施例的用于在多鰭狀物半導體器件的源極區/漏極區上形成環繞式接觸部的過程的截面圖。

圖3示出了根據本發明的實施例的計算裝置。

具體實施方式

描述了一種用于與多鰭狀物晶體管結合使用的環繞式源極/漏極溝槽接觸結構以及用于形成這樣的環繞式溝槽接觸部的方法。將聯系具體的細節描述本發明，以提供對本發明的徹底理解。本領域技術人員將認識到能夠在無需這些具體細節的情況下實踐本發明。在其他情況下，沒有通過具體的細節描述眾所周知的半導體工藝和設備，以避免對本發明造成不必要的模糊。此外，附圖所示的各種實施例只是說明性的表示，其未必是按比例繪制的。

文中公開了用于多鰭狀物MOSFET器件的環繞式源極/漏極溝槽接觸部以及用于形成這樣的環繞式溝槽接觸部的方法。基于鰭狀物的晶體管結構包括多個半導體鰭狀物，每一鰭狀物具有頂表面和側表面。所述鰭狀物沿與襯底表面正交的方向具有高的高寬比，從而在保持小的器件覆蓋面積的同時提高可用于器件形成的表面面積。所述的具有高高寬比的鰭狀物被緊密隔開，在每一相鄰的鰭狀物之間建立了具有高高寬比的縫隙。柵極堆疊結構環繞每一鰭狀物的一部分的頂表面和側表面，在其內界定了溝道區。每一鰭狀物具有一對處于所述溝道區的相對兩側的源極區/漏極區。外延生長的半導體層覆蓋每一鰭狀物在所述源極區/漏極區內的頂表面和側表面。所述外延半導體層提高了可用于形成源極/漏極接觸部的表面面積，并使鰭狀物之間的縫隙狹窄。通過柵極側壁間隔體使所述柵極堆疊結構與所述源極區/漏極區的所述外延部分絕緣。