[发明专利]不对称半导体装置及其形成方法

说明书

本发明的态样提供不对称半导体装置及其形成方法。该不对称半导体装置可包括：衬底；以及设于该衬底上的鳍式场效应晶体管(FINFET)，该FINFET包括：邻近栅极设置的一组鳍片；设于该组鳍片的源极区上的第一外延区，该第一外延区具有第一高度；以及设于该组鳍片的漏极区上的第二外延区，该第二外延区具有第二高度，其中，该第一高度不同于该第二高度。

技术领域

本发明涉及不对称半导体装置，尤其涉及不对称鳍式场效应晶体管(fin-shapedfield effect transistor；FINFET)及其形成方法。

背景技术

外部电阻及边缘电容降低FINFET装置的性能。外延区设于FINFET装置的源极及漏极上方。通常，这些外延区具有相同的尺寸(例如宽度及高度)。然而，基于该外延区的尺寸，在装置电阻与装置电容之间有权衡取舍。尤其，当外延区的尺寸增加时，其具有较低的扩散电阻但较高的扩散电容。当外延区的尺寸减小时，其具有较高的扩散电阻但较低的扩散电容。

发明内容

本发明的第一态样提供一种不对称半导体装置。该不对称半导体装置可包括：衬底；以及设于该衬底上的鳍式场效应晶体管(FINFET)，该FINFET包括：邻近栅极设置的一组鳍片；设于该组鳍片的源极区上的第一外延区，该第一外延区具有第一高度；以及设于该组鳍片的漏极区上的第二外延区，该第二外延区具有第二高度，其中，该第一高度不同于该第二高度。

本发明的第二态样提供一种形成不对称半导体装置的方法。该方法可包括：在衬底上形成鳍式场效应晶体管(FINFET)，该FINFET具有与一组鳍片垂直的栅极，各鳍片具有位于该栅极的相对侧上的源极区及漏极区；以及形成位于各鳍片的该源极区上的第一外延区以及位于各鳍片的该漏极区上的第二外延区，其中，该第一外延区具有第一高度，该第一高度不同于该第二外延区的第二高度。

本发明的第三态样提供一种形成不对称半导体装置的方法。该方法可包括：在衬底上形成鳍片；垂直于该衬底上的该鳍片形成栅极堆叠；形成一对间隙壁，各间隙壁位于该栅极堆叠的相对侧上；形成位于该栅极堆叠的一侧上的源极区以及位于该栅极堆叠的相对侧上的漏极区；以及形成位于该源极上的第一外延区以及位于该漏极上的第二外延区，其中，该第一外延区具有第一高度，该第一高度不同于该第二外延区的第二高度。

附图说明

将通过参照下面的附图来详细说明本发明的实施例，该些附图中类似的附图标记表示类似的元件，以及其中：

图1显示FINFET的顶视图。

图2显示图1的FINFET沿线A-A所作的剖视图。

图3至7显示经历本文中所述的方法的态样的图2的剖视图。

图8显示在经历本文中所述的方法的态样以后，图1的FINFET沿线B-B所作的剖视图。

图9显示在经历本文中所述的方法的态样以后，图1的FINFET沿线C-C所作的剖视图。

图10至12显示经历本文中所述的另一种方法的态样的图2的剖视图。

具体实施方式

本发明的态样提供不对称半导体装置，尤其是不对称鳍式场效应晶体管(FINFET)。已发现，与较低的漏极电阻相比，较低的源极电阻对于装置性能更为重要，而与较低的栅极-源极电容相比，较低的栅极-漏极电容对于装置性能更为重要。当外延区的尺寸增加时，具有较低的源极-漏极电阻但较高的栅极-源极以及较高的栅极-漏极电容。当外延区的尺寸减小时，具有较高的源极-漏极电阻但较低的栅极-源极以及较低的栅极-漏极电容。具体地说，本发明的实施例提供与漏极上方的外延区相比，位于源极上方的外延区具有较大的高度，从而形成不对称结构。如本文中所述的FINFET的该不对称结构，因该源极相对该漏极上的外部电阻及边缘电容的不同优化而导致该FINFET具有较好的装置性能。