[发明专利]具有减小的寄生电容的垂直FET

说明书

一种用于降低半导体结构的寄生电容的方法，包括在衬底上形成鳍片结构，在鳍片结构和衬底之间形成第一源极/漏极区，在鳍片结构附近形成第一间隔物，在第一源极/漏极区附近形成第二间隔物和使暴露区域中的第一源极/漏极区凹陷。该方法还包括在凹陷的第一源极/漏极区的暴露区域内形成浅沟槽隔离(STI)区，在STI区域上方沉积底部间隔物，在底部间隔物上方形成金属棚极堆叠，在金属栅极堆叠上沉积顶部间隔物，切割金属栅极堆叠，在鳍片结构上形成第二源极/漏极区；和形成触点，使得STI区在金属栅极堆叠和第一源极/漏极区之间延伸一段长度。

技术领域

本发明一般涉及半导体器件，更具体地，涉及形成具有减小的寄生电容的垂直场效应晶体管(FET)。

背景技术

场效应晶体管(FET)是具有源极、栅极和漏极的晶体管。FET的作用取决于沿源极和漏极之间通过栅极的沟道的多数载流子的流动。通过源极和漏极之间的沟道的电流由栅极下方的横向电场控制。可以使用多于一个门(多门)来更有效地控制沟道。栅极的长度决定了FET的切换速度。

通过使用一个或多个鳍形沟道减小了FET的尺寸。采用这种沟道结构的FET可以称为FinFET。鳍片使用垂直沟道结构，以最大化暴露于栅极的沟道的表面积。栅极更有力地控制沟道，因为它在沟道的多个侧面(表面)上延伸。在一些器件中，栅极可以完全包围沟道，即悬挂的沟道穿过栅极并且沟道的所有表面都暴露在栅极中。制造多栅极FET的一个挑战是与传统平面FET相比固有的高寄生电容。

发明内容

根据一个实施例，提供了一种用于减小半导体结构的寄生电容的方法。该方法包括在衬底上形成鳍片结构，在鳍片结构和衬底之间形成第一源极/漏极区，在鳍片结构附近形成第一间隔物，在第一源极/漏极区附近形成第二间隔物和使暴露区域中的第一源极/漏极区凹陷。该方法还包括在凹陷的第一源极/漏极区的暴露区域内形成浅沟槽隔离(STI)区，在STI区域上方沉积底部间隔物，在底部间隔物上方形成金属栅极堆叠，在金属栅极堆叠上沉积顶部间隔物，切割金属栅极堆叠，在鳍片结构上形成第二源极/漏极区；和形成触点，使得STI区在金属栅极堆叠和第一源极/漏极区之间延伸一段长度。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于降低寄生电容的半导体结构，该结构包括：在衬底上形成的鳍片结构；在鳍片结构和衬底之间形成的第一源极/漏极区；在鳍片结构附近形成的第一间隔物；在第一源极/漏极区附近形成的第二间隔物，其中第一源极/漏极区在暴露区域中凹陷；在凹陷的第一源极/漏极区的暴露区域内形成的浅沟槽隔离(STI)区；在STI区上方沉积的底部间隔物；在底部隔离物上形成的金属栅极堆叠；在金属栅极堆叠上沉积的顶部间隔物，金属栅极堆叠被切割；在鳍片结构上形成的第二源极/漏极区；和形成的触点，其使STI区在金属栅极堆叠和第一源极/漏极区之间延伸一段长度。

应注意，参考不同的主题描述了示例性实施例。具体地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，并已经参考装置类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中收集，除非另有通知，否则除了属于一种类型主题的特征的任何组合之外，被认为在本文档中描述还涉及与不同主题相关的特征之间的任何组合，特别地，方法类型权利要求的特征与装置类型权利要求的特征之间。

从以下对其说明性实施例的详细描述中，这些和其他特征和优点将变得显而易见，其将结合附图来阅读。

附图说明

本发明将参考以下附图在优选实施例的以下描述中提供细节，其中：

图1是根据本发明在半导体衬底上形成的鳍片的透视图；

图2是根据本发明的图1结构的透视图，其中鳍片被切割；

图3是根据本发明的图2结构的透视图，其中执行切割以形成有源区；

图4是根据本发明的图3结构的横截面图，示出了沿轴线A-A'穿过鳍片的横截面图；