[发明专利]FinFET及其形成方法

说明书

实施例是一种结构，其包括位于衬底上方的第一鳍；位于衬底上方的第二鳍，第二鳍相邻于第一鳍；环绕第一鳍和第二鳍的隔离区，隔离区的第一部分位于第一鳍和第二鳍之间；沿着第一鳍和第二鳍的侧壁并且位于其上表面的上方的栅极结构，栅极结构界定了第一鳍和第二鳍中的沟道区；位于栅极结构侧壁上的栅极密封间隔件，栅极密封间隔件的第一部分位于在第一鳍和第二鳍之间的隔离区的第一部分上；以及邻近栅极结构的第一鳍和第二鳍上的源极/漏极区。本发明实施例涉及FinFET及其形成方法。

技术领域

本发明实施例涉及FinFET及其形成方法。

背景技术

随着半导体工业已步入纳米技术工艺节点，以追求更高的器件密度、更高的性能以及更低的成本，来自制造和设计问题的挑战已经带来了三维设计的发展，例如鳍场效应晶体管(FinFET)。典型的FinFET是利用从衬底延伸的薄垂直“鳍”(或者鳍结构)来制造的，例如，通过蚀刻掉衬底的部分硅层形成薄垂直“鳍”。FinFET的沟道形成于该垂直鳍中。栅极被提供于鳍的上方(例如，包裹)。栅极于沟道的两侧上允许了栅极从两侧控制沟道。然而，在半导体制造中执行这种特征和工艺还存在挑战。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种半导体结构，包括：第一鳍，位于衬底的上方；第二鳍，位于所述衬底的上方，所述第二鳍邻近所述第一鳍；隔离区，环绕所述第一鳍和所述第二鳍，所述隔离区的第一部分位于所述第一鳍和所述第二鳍之间；栅极结构，沿着所述第一鳍和所述第二鳍的侧壁并且位于所述第一鳍和所述第二鳍的上表面的上方，所述栅极结构限定了所述第一鳍和所述第二鳍中的沟道区；栅极密封间隔件，位于所述栅极结构的侧壁上，所述栅极密封间隔件的第一部分位于所述第一鳍和所述第二鳍之间的所述隔离区的第一部分上；以及源极/漏极区，位于所述第一鳍和所述第二鳍上并且邻近所述栅极结构。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种制造半导体结构的方法，包括：在衬底上形成鳍；形成环绕所述鳍的隔离区，所述隔离区的第一部分位于相邻的鳍之间；在所述鳍的上方形成栅极结构；在所述栅极结构的侧壁上形成栅极密封间隔件，所述栅极密封间隔件的第一部分位于相邻鳍之间的所述隔离区的所述第一部分上；以及在所述栅极结构的相对两侧上形成源极/漏极区，至少一个所述源极/漏极区从所述栅极密封间隔件的第一部分的上方延伸。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种制造半导体结构的方法，包括：在衬底上方形成第一鳍和第二鳍，所述第二鳍邻近所述第一鳍；沉积环绕所述第一鳍和所述第二鳍的隔离材料，所述隔离材料的第一部分位于所述第一鳍和所述第二鳍之间，所述第一鳍和所述第二鳍的上部延伸在所述隔离材料的顶面之上；沿着所述第一鳍和所述第二鳍的侧壁并且在所述第一鳍和所述第二鳍的上表面的上方形成栅极结构，所述栅极结构限定所述第一鳍和所述第二鳍中的沟道区；在所述栅极结构的侧壁上沉积栅极密封间隔件，所述栅极密封间隔件的第一部分位于所述第一鳍和所述第二鳍之间的所述隔离区的第一部分上；凹进位于所述栅极结构的外侧的所述第一鳍和所述第二鳍以在所述第一鳍中形成第一凹槽和在所述第二鳍中形成第二凹槽；以及在所述第一鳍的第一凹槽和所述第二鳍的第二凹槽中外延生长第一源极/漏极区，所述栅极密封间隔件的第一部分插入在所述隔离材料的第一部分和所述第一源极/漏极区之间。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，可更好地理解本发明的各方面。应注意到，根据本行业中的标准惯例，各种部件未按比例绘制。实际上，为论述清楚，各部件的尺寸可任意增加或减少。

图1是鳍式场效晶体管(FinFET)的实例的三维视图。

图2至6、7A-7C、8A-8C、9A-9C和10至14是根据一些实施例制造FinFET的中间阶段的三维和截面图。

图15和16示出了根据一些实施例的加工后栅极结构的中间阶段的截面图。

具体实施方式