[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

本发明揭露一种半导体结构及其制造方法。一种具有不同栅极间距的半导体结构的非对称临界多间距布局，以减轻栅极间的寄生电容，从而改善截止频率。半导体结构可以包括鳍片于基板上。半导体结构还可以包括形成在鳍片上并被第一间隔分隔的第一栅极结构和第二栅极结构。半导体结构还可以包括在第一栅极结构与第二栅极结构之间的鳍片上形成的第三栅极结构。第三栅极结构可以与第一栅极结构分隔第二间隔并与第二栅极结构分隔大于第二间隔的第三间隔。半导体结构还包括形成在第一栅极结构与第三栅极结构之间的源极区域和形成在第三栅极结构与第二栅极结构之间的漏极区域。

技术领域

本发明实施例是有关一种半导体结构及其制造方法。

背景技术

鳍式场效晶体管(finFET)与平面场效晶体管相比具有几个优点，例如(i)降低功耗、(ii)改进阈值电压控制、(iii)通道控制、以及(iv)漏电流特性。然而，由于鳍片和栅极之间的表面积，相较于平面场效晶体管，鳍式场效晶体管的寄生电容(例如源极/漏极(S/D)接触件和栅极结构之间)可能较大。寄生电容会对场效晶体管的截止频率(f_T)产生不利影响，而截止频率为场效晶体管的频率响应设定了一个边界。

发明内容

根据本揭示内容的多个实施方式，是提供一种半导体结构，包括一基板、一第一栅极结构、一第二栅极结构、一第三栅极结构、一源极区域、以及一漏极区域。基板上设置有一或多个鳍片。第一栅极结构设置于一或多个鳍片上，其中第一栅极结构包括在一或多个鳍片之上的一第一顶部、在一或多个鳍片的一侧壁上的一第一侧部、以及在一或多个鳍片之间的一隔离区域上的一第一底部。第二栅极结构设置于一或多个鳍片上，并与第一栅极结构分隔至少一第一间隔，其中第二栅极结构包括在一或多个鳍片之上的一第二顶部、在一或多个鳍片的一侧壁上的一第二侧部、以及在一或多个鳍片之间的隔离区域上的一第二底部。第三栅极结构设置于一或多个鳍片上，使得第二栅极结构位于第一栅极结构与第三栅极结构之间，其中第三栅极结构与第二栅极结构分隔至少一第二间隔，且第二间隔大于第一间隔，其中第三栅极结构包括在一或多个鳍片之上的一第三顶部、在一或多个鳍片的一侧壁上的一第三侧部、以及在一或多个鳍片之间的隔离区域上的一第三底部。源极区域形成于第一栅极结构与第二栅极结构之间的一或多个鳍片的一部分中。漏极区域形成于第二栅极结构与第三栅极结构之间的一或多个鳍片的一部分中。第一顶部与第二顶部分隔至少第一间隔，而第二顶部与第三顶部分隔至少第二间隔。第一侧部与第二侧部分隔至少第一间隔，而第二侧部与第三侧部分隔至少第二间隔。第一底部与第二底部分隔至少第一间隔，而第二底部与第三底部分隔至少第二间隔。

根据本揭示内容的多个实施方式，是提供一种半导体结构，包括一基板、一第一栅极结构、一第二栅极结构、一第三栅极结构、一源极区域、以及一漏极区域。基板上设置有多个鳍片。第一栅极结构设置于所述多个鳍片上。第二栅极结构设置于所述多个鳍片上，并平行于第一栅极结构定位。第三栅极结构设置于所述多个鳍片上，其中第二栅极结构位于第一栅极结构与第三栅极结构之间。源极区域形成于鳍片的一部分中且位于第一栅极结构与第二栅极结构之间。漏极区域形成于鳍片的一部分中且位于第二栅极结构与第三栅极结构之间，其中漏极区域大于源极区域。

根据本揭示内容的多个实施方式，是提供一种制造半导体结构的方法，包括(i)提供一基板，基板上设置有至少一鳍片；(ii)形成一第一栅极结构于鳍片上；(iii)形成与第一栅极结构分隔一第一间隔的一第二栅极结构于鳍片上；(iv)形成一第三栅极结构于第一栅极结构与第二栅极结构之间的鳍片上，其中第三栅极结构与第一栅极结构分隔一第二间隔，并与第二栅极结构分隔大于第二间隔的一第三间隔；(v)形成一源极区域于鳍片的一部分中且位于第二间隔中；以及(vi)形成一漏极区域于鳍片的一部分中且位于第三间隔中。