[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202011225220.6
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112349784B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 程亞杰
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/423;H01L21/336;H01L29/06
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

襯底，包括自下向上依次形成的下層襯底、絕緣埋層和上層襯底，所述上層襯底包括體接觸區和器件有源區；

柵介質層，形成于所述上層襯底上，所述柵介質層從所述器件有源區上延伸至所述體接觸區上；以及，

柵極層，至少形成于所述柵介質層上，所述柵極層所覆蓋的所述體接觸區為體接觸寄生區，所述體接觸寄生區上方的所述柵極層在寬度方向的兩側包住所述體接觸寄生區，所述體接觸寄生區的寬度減小，使得位于所述體接觸寄生區上方的所述柵極層的面積大于位于所述體接觸寄生區上方的所述柵介質層的面積，進而使得所述體接觸寄生區的上層襯底與其上方的所述柵介質層和所述柵極層構成的寄生電容減小。

2.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述絕緣埋層上形成有淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構包圍所述體接觸區和所述器件有源區。

3.如權利要求2所述的半導體器件，其特征在于，所述體接觸區位于所述器件有源區的一側，所述柵極層從所述器件有源區上延伸至所述器件有源區的背向所述體接觸區一側的所述淺溝槽隔離結構上，且所述柵極層還從所述體接觸區上延伸至所述體接觸區兩側的所述淺溝槽隔離結構上。

4.如權利要求3所述的半導體器件，其特征在于，所述柵極層的形狀為長方形，所述柵極層的一端從所述體接觸區上延伸至所述體接觸區兩側的所述淺溝槽隔離結構上，所述柵極層的另一端從所述器件有源區上延伸至所述器件有源區的背向所述體接觸區一側的所述淺溝槽隔離結構上；所述柵極層的形狀為T型，T型的“|”部位的一端從所述體接觸區上延伸至所述體接觸區兩側的所述淺溝槽隔離結構上，T型的“|”部位的另一端從所述器件有源區上延伸至所述器件有源區的背向所述體接觸區一側的所述淺溝槽隔離結構上，T型的“―”部位位于所述器件有源區的背向所述體接觸區一側的所述淺溝槽隔離結構上。

5.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述柵介質層包括位于所述器件有源區上的柵氧層和位于所述體接觸區上的低介電常數層，所述柵氧層的相對介電常數大于所述低介電常數層的相對介電常數。

6.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括側墻，形成于所述柵極層的側壁上。

7.如權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括源極區、漏極區和導電接觸插栓，所述源極區和所述漏極區分別位于所述柵極層兩側的所述器件有源區中，所述導電接觸插栓位于所述源極區、所述漏極區、所述體接觸區和所述柵極層上。

8.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供一襯底，所述襯底包括自下向上依次形成的下層襯底、絕緣埋層和上層襯底，所述上層襯底包括體接觸區和器件有源區；

形成柵介質層于所述上層襯底上，所述柵介質層從所述器件有源區上延伸至所述體接觸區上；以及，

形成柵極層至少位于所述柵介質層上，所述柵極層所覆蓋的所述體接觸區為體接觸寄生區，所述體接觸寄生區上方的所述柵極層在寬度方向的兩側包住所述體接觸寄生區，所述體接觸寄生區的寬度減小，使得位于所述體接觸寄生區上方的所述柵極層的面積大于位于所述體接觸寄生區上方的所述柵介質層的面積，進而使得所述體接觸寄生區的上層襯底與其上方的所述柵介質層和所述柵極層構成的寄生電容減小。

9.如權利要求8所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述絕緣埋層上形成有淺溝槽隔離結構，所述淺溝槽隔離結構包圍所述體接觸區和所述器件有源區。

10.如權利要求9所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，所述體接觸區位于所述器件有源區的一側，所述柵極層從所述器件有源區上延伸至所述器件有源區的背向所述體接觸區一側的所述淺溝槽隔離結構上，且所述柵極層還從所述體接觸區上延伸至所述體接觸區兩側的所述淺溝槽隔離結構上。

11.如權利要求8所述的半導體器件的制造方法，其特征在于，形成所述柵介質層于所述上層襯底上包括：形成柵氧層于所述器件有源區上以及形成低介電常數層于所述體接觸區上，所述柵氧層的相對介電常數大于所述低介電常數層的相對介電常數。