[發(fā)明專利]一種半導體鰭式場效應晶體管結構及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110177234.3
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN112951920B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 陳尚志
• 申請（專利權）人: 泉芯集成電路制造（濟南）有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力

本申請公開了一種半導體鰭式場效應晶體管結構及其制備方法，其中，所述半導體鰭式場效應晶體管結構的襯底中設計有至少兩類防穿通注入，不同類的所述防穿通注入深入所述襯底的深度和/或摻雜濃度不同，可以兼顧不同器件或區(qū)域?qū)τ谳d流子遷移率和抗漏電能力的需求，避免同一深度或摻雜濃度的防穿通注入無法兼顧載流子遷移率和抗漏電能力需求的情況，實現(xiàn)合理設計半導體鰭式場效應晶體管結構中的防穿通注入、兼顧載流子遷移率和抗漏電能力需求的目的。

技術領域

本申請涉及半導體鰭式場效應晶體管技術領域，更具體地說，涉及一種半導體鰭式場效應晶體管結構及其制備方法。

背景技術

隨著半導體技術的不斷發(fā)展，半導體結構(器件)的尺寸不斷縮小，半導體結構也具體結構也從傳統(tǒng)的二維結構(平面器件結構)發(fā)展為三維結構(鰭式場效應晶體管結構)。

在各類三維結構的半導體結構中，防穿通注入(Anti-Punch-Through，APT)在調(diào)整整個器件的載流子遷移率和抵抗漏電能力的過程中扮演著重要的角色。因為,鰭式場效應晶體管中柵極可控制的范圍有其限制性,只有覆蓋柵極的區(qū)域,具有很強的柵極控制能力；而鰭式場效應晶體管中無法用柵極控制的區(qū)域,必須透過防穿通注入的設計,去降低其漏電。

然而,鰭式場效應晶體管中常受到負載效應(loading effect),鰭式結構在不同區(qū)域會產(chǎn)生高低差,單一一道的防穿通注入設計,在負載的鰭式場效應晶體管制程中,仍有一定幾率產(chǎn)生額外的漏電,原因在于防穿通注入無法有效地放在不同高低差的鰭式結構去抑制漏電。所以,如何合理并有效的設計防穿通注入，成為亟待解決的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術問題，本申請?zhí)峁┝艘环N半導體鰭式場效應晶體管結構及其制備方法，以實現(xiàn)合理設計半導體鰭式場效應晶體管結構中的防穿通注入、兼顧載流子遷移率和抗漏電能力需求的目的。

為實現(xiàn)上述技術目的，本申請實施例提供了如下技術方案：

一種半導體鰭式場效應晶體管結構，包括：

襯底；

位于所述襯底中的至少兩類防穿通注入，不同類的所述防穿通注入深入所述襯底的深度和/或摻雜濃度不同。

可選的，各類所述防穿通注入在所述襯底上的分布區(qū)域各不相同。

可選的，至少存在兩類所述防穿通注入在所述襯底上的分布區(qū)域至少部分重疊。

可選的，在所述襯底上的分布區(qū)域至少部分重疊的各類所述防穿通注入中，摻雜濃度大的防穿通注入基于摻雜濃度小的防穿通注入形成。

可選的，還包括：

位于所述襯底上的至少兩類金屬柵，一類所述金屬柵與一類所述防穿通注入對應；

所述防穿通注入深入所述襯底的深度和與所述防穿通注入對應的金屬柵的高度正相關；

和/或

所述防穿通注入的摻雜濃度和與所述防穿通注入對應的金屬柵的高度相對應。

可選的，還包括：至少兩類外延結構，一類所述外延結構與一類所述防穿通注入對應；

所述防穿通注入深入所述襯底的深度和與所述防穿通注入對應的外延結構深入所述襯底的深度正相關；

和/或

所述防穿通注入的摻雜濃度和與所述防穿通注入對應的外延結構的高度相對應。

一種半導體鰭式場效應晶體管結構的制備方法，包括：

提供襯底；

在所述襯底中形成至少兩類防穿通注入，不同類的所述防穿通注入深入所述襯底的深度和/或摻雜濃度不同。