[發(fā)明專利]包括有源區(qū)域和柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010777350.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN112331721A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭朱希;金真范;裵東一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L29/78
• 分類號(hào): H01L29/78;H01L21/336;H01L29/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 弋桂芬

一種半導(dǎo)體器件，包括：在垂直方向從半導(dǎo)體襯底延伸的有源區(qū)域；在有源區(qū)域上彼此間隔開的源極/漏極區(qū)域；在有源區(qū)域上的源極/漏極區(qū)域之間的鰭結(jié)構(gòu)；覆蓋有源區(qū)域的側(cè)表面的隔離層；柵極結(jié)構(gòu)，其與鰭結(jié)構(gòu)重疊并覆蓋鰭結(jié)構(gòu)的上表面和側(cè)表面；以及電連接到源極/漏極區(qū)域的接觸插塞，鰭結(jié)構(gòu)包括：在有源區(qū)域上的下半導(dǎo)體區(qū)域；在下半導(dǎo)體區(qū)域上的具有交替的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層的堆疊結(jié)構(gòu)，第一半導(dǎo)體層的至少一個(gè)的側(cè)表面朝向相應(yīng)的中心凹入；以及在堆疊結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體蓋層，半導(dǎo)體蓋層在柵極結(jié)構(gòu)與下半導(dǎo)體區(qū)域和堆疊結(jié)構(gòu)的每個(gè)之間。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及半導(dǎo)體器件，更具體地，涉及具有有源區(qū)域和柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

隨著對(duì)半導(dǎo)體器件的高性能、高速度和/或多功能的需求增加，半導(dǎo)體器件的集成度在不斷增加。為了解決由平面MOSFET的尺寸的減小引起的操作特性的限制，各種努力正在進(jìn)行中來開發(fā)包括具有三維結(jié)構(gòu)的溝道的MOSFET。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一示例實(shí)施方式，一種半導(dǎo)體器件包括：在垂直方向上從半導(dǎo)體襯底延伸的第一有源區(qū)域，該第一有源區(qū)域在平行于半導(dǎo)體襯底的上表面的第一方向上延伸；在第一有源區(qū)域上在第一方向上彼此間隔開的第一源極/漏極區(qū)域；在第一有源區(qū)域上在第一源極/漏極區(qū)域之間的鰭結(jié)構(gòu)；第一隔離層，其覆蓋半導(dǎo)體襯底上的第一有源區(qū)域的側(cè)表面；第一柵極結(jié)構(gòu)，其與鰭結(jié)構(gòu)重疊并在第二方向上延伸以覆蓋鰭結(jié)構(gòu)的上表面和鰭結(jié)構(gòu)在第二方向上的側(cè)表面，半導(dǎo)體蓋層在第一柵極結(jié)構(gòu)與堆疊結(jié)構(gòu)之間以及在第一柵極結(jié)構(gòu)與第一下半導(dǎo)體區(qū)域之間；以及電連接到第一源極/漏極區(qū)域的第一接觸插塞，鰭結(jié)構(gòu)具有：從第一有源區(qū)域延伸的第一下半導(dǎo)體區(qū)域；在第一下半導(dǎo)體區(qū)域上的堆疊結(jié)構(gòu)，該堆疊結(jié)構(gòu)包括在垂直方向上堆疊的交替的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層，并且交替的第一半導(dǎo)體層和第二半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)第一半導(dǎo)體層的側(cè)表面在垂直于第一方向的第二方向上朝向相應(yīng)的中心凹入；以及在堆疊結(jié)構(gòu)上的半導(dǎo)體蓋層。

根據(jù)一示例實(shí)施方式，一種半導(dǎo)體器件包括：在半導(dǎo)體襯底上限定有源區(qū)域的隔離層；在有源區(qū)域上的源極/漏極區(qū)域；鰭結(jié)構(gòu)，其在垂直于半導(dǎo)體襯底的上表面的垂直方向上從有源區(qū)域延伸并且設(shè)置在源極/漏極區(qū)域之間；以及柵極結(jié)構(gòu)，其與鰭結(jié)構(gòu)重疊并且從隔離層向上延伸。有源區(qū)域在平行于半導(dǎo)體襯底的上表面的第一方向上延伸。源極/漏極區(qū)域與鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上的側(cè)表面接觸。柵極結(jié)構(gòu)覆蓋鰭結(jié)構(gòu)在第二方向上的側(cè)表面和鰭結(jié)構(gòu)的上表面。第二方向垂直于第一方向。鰭結(jié)構(gòu)包括：在垂直方向上從有源區(qū)域延伸的下半導(dǎo)體區(qū)域；在下半導(dǎo)體區(qū)域上的堆疊結(jié)構(gòu)；以及半導(dǎo)體蓋層，其包括在至少柵極結(jié)構(gòu)與堆疊結(jié)構(gòu)之間的部分。堆疊結(jié)構(gòu)包括在垂直方向上交替堆疊的多個(gè)第一半導(dǎo)體層和多個(gè)第二半導(dǎo)體層。在鰭結(jié)構(gòu)的側(cè)表面當(dāng)中，至少一個(gè)側(cè)表面與隔離層的一部分重疊。

根據(jù)一示例實(shí)施方式，一種半導(dǎo)體器件包括：淺隔離層，其在半導(dǎo)體襯底上限定多個(gè)有源區(qū)域；在所述多個(gè)有源區(qū)域上的源極/漏極區(qū)域；以及鰭結(jié)構(gòu)，其在垂直于半導(dǎo)體襯底的上表面的垂直方向上從所述多個(gè)有源區(qū)域延伸并且被設(shè)置為與源極/漏極區(qū)域接觸；以及柵極結(jié)構(gòu)，其與鰭結(jié)構(gòu)重疊并且從淺隔離層向上延伸。所述多個(gè)有源區(qū)域中的每個(gè)在平行于半導(dǎo)體襯底的上表面的第一方向上延伸。源極/漏極區(qū)域與鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上的側(cè)表面接觸。柵極結(jié)構(gòu)覆蓋鰭結(jié)構(gòu)在第二方向上的側(cè)表面和鰭結(jié)構(gòu)的上表面。第二方向垂直于第一方向。每個(gè)鰭結(jié)構(gòu)包括：在垂直方向上從有源區(qū)域延伸的下半導(dǎo)體區(qū)域；在下半導(dǎo)體區(qū)域上的堆疊結(jié)構(gòu)；以及覆蓋堆疊結(jié)構(gòu)在第二方向上的側(cè)表面的半導(dǎo)體蓋層。堆疊結(jié)構(gòu)包括在垂直方向上交替堆疊的多個(gè)第一半導(dǎo)體層和多個(gè)第二半導(dǎo)體層。所述多個(gè)第二半導(dǎo)體層包括與所述多個(gè)第一半導(dǎo)體層的材料不同的材料。所述多個(gè)第一半導(dǎo)體層在第二方向上的側(cè)表面比所述多個(gè)第二半導(dǎo)體層在第二方向上的側(cè)表面進(jìn)一步朝向相應(yīng)的中心凹入。在所述多個(gè)第一半導(dǎo)體層中的至少一個(gè)中，中央部分在第二方向上的寬度小于其上部和下部的每個(gè)在第二方向上的寬度。

附圖說明

通過參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施方式，特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得明顯，附圖中：