[發(fā)明專利]具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811516618.8
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN111312817B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王智億;邱誠樸;魏偟任;許田昇;曾紀昇;王堯展
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開一種具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)，其包含一鰭部位于一基底上以及一柵極位于該基底上且橫跨該鰭部，其中該柵極分為位于該鰭部的頂面上的上半部以及位于該鰭部的兩側(cè)的下半部，該柵極的該下半部在鄰接該鰭部的位置處具有往該第一方向側(cè)向延伸的突起部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導體結(jié)構(gòu)有關(guān)，更確切地說，其涉及一種具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)今的金屬氧化物半導體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)是一種廣泛使用在模擬電路與數(shù)字電路的場效晶體管，其不論在使用面積、操作速度、耗損功率，以及制造成本等方面都比以往的雙載流子晶體管更具優(yōu)勢(Bipolar Junction Transistor,BJT)，故獲得業(yè)界廣泛應用。

隨著MOSFET技術(shù)的演進，當柵極長度縮小到20納米(nm)以下的時候，由于源極和漏極的距離過近，漏電流的問題會變得益加嚴重，而且柵極長度的縮減也使得其對通道的接觸面積變小，使得柵極對通道的影響力變小。為了解決此問題，業(yè)界開發(fā)出了立體的鰭式場效晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)，其鰭部設(shè)計可以增加柵極與通道的接觸面積，故能解決上述問題。

在金屬柵極替換(replacement metal gate)技術(shù)或是柵極后制(gate last)技術(shù)中，多晶硅材質(zhì)的虛設(shè)柵(dummy gate)或犧牲柵會預先形成在鰭部上來形塑柵極的外型，其在后續(xù)制作工藝中才會被替換為高k值的柵極絕緣層、功函數(shù)層、以及一或多層金屬層等疊層結(jié)構(gòu)來形成金屬柵極。

發(fā)明內(nèi)容

本案即為提出一種具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管(FinFET)結(jié)構(gòu)，其柵極與鰭部的接觸位置處具有特殊的特征。

本發(fā)明的其一目的在于提出一種具有特殊柵極外型的半導體結(jié)構(gòu)，其中包含一基底、一鰭部位于該基底上，該鰭部的長度方向為第一方向、以及一柵極，位于該基底上且橫跨該鰭部，該柵極的長度方向為第二方向，其中該柵極分為位于該鰭部的頂面上的上半部以及位于該鰭部的兩側(cè)的下半部，該柵極的該下半部在鄰接該鰭部的位置處具有往該第一方向側(cè)向延伸的突起部。

本發(fā)明的另一目的在于提出一種半導體立體結(jié)構(gòu)，其中包含一基底、一鰭部位于該基底上，該鰭部的長度方向為第一方向、以及一柵極位于該基底上且橫跨該鰭部，該柵極的長度方向為第二方向，其中該柵極分為位于該鰭部的頂面上的上半部以及位于該鰭部的兩側(cè)的下半部，該柵極的該下半部在鄰接該鰭部的位置處具有往該第一方向側(cè)向延伸的突起部。

本發(fā)明的這類目的與其他目的在閱者讀過下文以多種圖示與繪圖來描述的優(yōu)選實施例細節(jié)說明后必然可變得更為明了顯見。

附圖說明

本說明書含有附圖并于文中構(gòu)成了本說明書的一部分，使閱者對本發(fā)明實施例有進一步的了解。該些圖示描繪了本發(fā)明一些實施例并連同本文描述一起說明了其原理。在該些圖示中：

圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例中金屬氧化物半導體場效晶體管(MOSFET)的主動圖案與柵極圖案的布局圖；

圖2為本發(fā)明優(yōu)選實施例中一具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖3為本發(fā)明優(yōu)選實施例中主動圖案與柵極圖案的局部放大圖；以及

圖4為本發(fā)明另一實施例中一具有特殊柵極外型的鰭式場效晶體管結(jié)構(gòu)的透視圖。

需注意本說明書中的所有圖示都為圖例性質(zhì)，為了清楚與方便圖示說明之故，圖示中的各部件在尺寸與比例上可能會被夸大或縮小地呈現(xiàn)，一般而言，圖中相同的參考符號會用來標示修改后或不同實施例中對應或類似的元件特征。

主要元件符號說明

100 基底