[發明專利]用于形成FET器件的方法

在審

• 申請號: 202211540722.7
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN116230542A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 曾文德;堀口直人;J·雷恰特
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/8238
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;楊潔

提供了一種用于形成FET器件的方法，包括：形成包括層堆疊的鰭結構，層堆疊包括溝道層和與溝道層交替的非溝道層；從鰭結構的第一和第二相對側中的每一者蝕刻第一鰭部和第二鰭部中的每一者，使得在層堆疊的第一組層中形成延伸穿過第一鰭部的一組源極腔以及延伸穿過第二鰭部的一組漏極腔；用虛設材料填充源極腔和漏極腔；在從第二側掩蔽鰭結構的同時：?通過從第一側蝕刻來去除虛設材料，以及?隨后，形成源極主體和漏極主體；以及在從第一側掩蔽鰭結構的同時：?從第二側蝕刻第三鰭部，使得在第二組層中形成延伸穿過第三鰭部的一組柵極腔，以及?隨后，形成柵極主體。

技術領域

本發明構思涉及一種用于形成場效應晶體管(FET)器件的方法。

背景技術

摩爾定律，將晶體管的占地面積每2年按因子2縮放，即晶體管柵極長度L按因子√2縮放，一直是電子工業的驅動力，將晶體管的長度擴展到極限。如今，兩個相繼晶體管的柵極之間的最小距離(稱為接觸多晶硅間距CPP或柵極間距CGP的測量)已被縮放到大約50nm。限制進一步CPP縮放的器件參數包括柵極長度、源極/漏極接觸面積和柵極間隔物寬度。

發明內容

本發明構思的目的是提供一種用于形成具有可實現進一步CPP縮放的新穎設計的半導體器件(特別是FET器件)的方法。可從下文中理解附加目的和替換目的。

根據一方面，提供了一種用于形成FET器件的方法，該方法包括：

形成包括層堆疊的鰭結構，所述層堆疊包括溝道層和與所述溝道層交替的非溝道層，鰭結構包括第一鰭部、第二鰭部、以及在第一鰭部和第二鰭部之間的第三鰭部；

從鰭結構的第一和第二相對側中的每一者橫向地蝕刻第一鰭部和第二鰭部中的每一者，使得在層堆疊的第一組層中形成延伸穿過第一鰭部的一組源極腔，并且使得在層堆疊的第一組層中形成延伸穿過第二鰭部的一組漏極腔；

用虛設(dummy)材料填充源極腔和漏極腔；

在從第二側掩蔽鰭結構的同時：

-通過從第一側進行蝕刻來從源極腔和漏極腔去除虛設材料，以及

-隨后(例如，在仍然從第二側掩蔽鰭結構的同時)，形成源極主體和漏極主體，每一者包括沿第一側的相應公共主體部分和分別從相應公共主體部分突出進入源極腔和漏極腔中并鄰接溝道層的一組叉齒(prong)；以及

在從第一側掩蔽鰭結構的同時：

-從第二側橫向地蝕刻第三鰭部，使得在層堆疊的第二組層中形成延伸穿過第三鰭部的一組柵極腔，第二組層不同于所述第一組層，以及

-隨后(例如，在仍然從第二側掩蔽鰭結構的同時)，形成柵極主體，該柵極主體包括沿第二側的公共柵極主體部分和從公共柵極主體部分突出進入柵極腔中的一組柵極叉齒。

本方面的方法使得能夠制造包括公共柵極主體部分和公共源極和漏極主體部分的FET器件，其中公共柵極主體部分相對于公共源極和漏極主體部分位于相對側(即橫向上相對的側)。換言之，公共柵極主體部分可以相對于公共源極和漏極主體部分在橫向上/在水平上偏移開。同時，柵極叉齒可以相對于源極叉齒和漏極叉齒在垂直上偏移開。換言之，源極叉齒和漏極叉齒以及柵極叉齒可以位于不同的垂直水平(例如在底層基板的上方)。在常規FET中，源極/漏極端子和柵極端子由特定最小長度L_S的間隔物分隔開，以便將柵極與源極/漏極充分地電氣分隔，這在常規FET器件的CPP中出現兩次。在根據本方面的方法形成的器件中，這一分隔可以降低或甚至省略。

通過在從第二側掩蔽鰭結構的同時去除虛設材料并形成源極/漏極主體，以及通過在從第一側掩蔽鰭結構的同時形成柵極腔和柵極主體，促進了源極/漏極和柵極主體部分的相對側布置。因此，在第二側處的源極/漏極主體材料的沉積和在第一側處的柵極材料的沉積可以被抵消。