[發明專利]具有分段延伸區的晶體管

在審

• 申請號: 202110509973.8
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113809158A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 亨利·奧爾德里奇;約翰·J·艾利斯-蒙納翰;M·J·阿布-哈利勒
• 申請（專利權）人: 格芯（美國）集成電路科技有限公司
• 主分類號: H01L29/10
• 分類號: H01L29/10;H01L29/06;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及具有分段延伸區的晶體管，涉及場效應晶體管的結構以及形成場效應晶體管的結構的方法。在襯底的溝道區上方形成柵極結構。在與該柵極結構的第一側壁相鄰的該襯底中定位第一源極/漏極區，在與該柵極結構的第二側壁相鄰的該襯底中定位第二源極/漏極區，以及在該襯底中定位延伸區。該延伸區包括分別與該第一源極/漏極區疊置的第一及第二區段。該延伸區的該第一與第二區段沿該柵極結構的縱軸隔開。在該延伸區的該第一與第二區段之間沿該柵極結構的該縱軸定位該溝道區的部分。

技術領域

本發明涉及半導體裝置制造及集成電路，尤其涉及場效應晶體管的結構以及形成場效應晶體管的結構的方法。

背景技術

可使用互補金屬氧化物半導體(complementary-metal-oxide-semiconductor；CMOS)制程來建立p型與n型場效應晶體管的組合，將該p型與n型場效應晶體管用作裝置，以構建例如邏輯單元(logic cell)。場效應晶體管通常包括源極、漏極、在該源極與漏極之間提供溝道區的本體、以及與該溝道區疊置的柵極電極。當向該柵極電極施加超過特征閾值電壓的控制電壓時，在該源極與漏極之間的該溝道區中發生載流子流(carrier flow)，從而產生裝置輸出電流。

隨著裝置尺寸增加，該裝置處于“關”時的電容(也就是，Coff)增加，且該裝置處于“開”時的電阻(也就是，Ron)減小，但Coff與Ron的乘積(也就是，品質因數)保持不變。提高品質因數的歷史方法包括為獲得較高載流子遷移率的應變工程、柵極氧化物微縮、以及不同的裝置幾何結構(例如，鰭式場效應晶體管)。

需要改進的場效應晶體管的結構以及形成場效應晶體管的結構的方法。

發明內容

在本發明的一個實施例中，提供一種場效應晶體管的結構。該結構包括位于襯底的溝道區上方的柵極結構。該柵極結構具有縱軸、第一側壁、以及與該第一側壁相對的第二側壁。該結構還包括：位于與該柵極結構的該第一側壁相鄰的該襯底中的第一源極/漏極區，位于與該柵極結構的該第二側壁相鄰的該襯底中的第二源極/漏極區，以及位于該襯底中的延伸區。該延伸區包括分別與該第一源極/漏極區疊置的第一區段及第二區段。該延伸區的該第一區段與該第二區段沿該柵極結構的該縱軸隔開。在該延伸區的該第一區段與該第二區段之間沿該柵極結構的該縱軸定位該溝道區的部分。

在本發明的一個實施例中，提供一種形成場效應晶體管的結構的方法。該方法包括：形成柵極結構，該柵極結構設于襯底的溝道區上方；在與該柵極結構的第一側壁相鄰的該襯底中形成第一源極/漏極區；在與該柵極結構的第二側壁相鄰的該襯底中形成第二源極/漏極區；以及在該襯底中形成延伸區。該延伸區包括分別與該第一源極/漏極區疊置的第一區段及第二區段，且該延伸區的該第一區段與該第二區段沿該柵極結構的縱軸隔開。在該延伸區的該第一區段與該第二區段之間沿該柵極結構的該縱軸定位該溝道區的部分。

附圖說明

包含于并構成本說明書的一部分的附圖示例說明本發明的各種實施例，并與上面所作的有關本發明的概括說明以及下面所作的有關所述實施例的詳細說明一起用以解釋本發明的所述實施例。在所述附圖中，類似的附圖標記表示不同視圖中類似的特征。

圖1顯示依據本發明的實施例的場效應晶體管的結構的頂視圖。

圖2顯示大體沿圖1中的線2-2所作的剖視圖。

圖3顯示處于圖1之后的制造階段的該結構的頂視圖。

圖4顯示大體沿圖3中的線4-4所作的剖視圖。

圖4A顯示大體沿圖3中的線4A-4A所作的剖視圖。

圖5顯示依據本發明的替代實施例的場效應晶體管的結構的頂視圖。

圖6顯示大體沿圖5中的線6-6所作的剖視圖。

圖6A顯示大體沿圖5中的線6A-6A所作的剖視圖。

具體實施方式