[发明专利]半导体器件和形成半导体器件的方法

说明书

根据本公开的半导体器件包括沟道构件，沟道构件包括第一连接部分、第二连接部分和布置在该第一连接部分与该第二连接部分之间的沟道部分；布置在第一连接部分上方并且与第一连接部分接触的第一内部间隔部件；布置在第一连接部分下方并且与第一连接部分接触的第二内部间隔部件；以及包裹沟道构件的沟道部分的栅极结构。该沟道构件还包括第一脊，该第一脊位于沟道构件的顶面上并且布置在沟道部分与第一连接部分之间的界面处。第一脊部分地在第一内部间隔部件与栅极结构之间延伸。本申请的实施例还涉及形成半导体器件的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体器件和形成半导体器件的方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)行业已经经历了指数式增长。IC材料和设计的技术进步已生产出多代IC，其每一代都比上一代具有更小且更复杂的电路。在IC的发展过程中，功能密度(即每个芯片区互连器件的数量)普遍增加，而其几何尺寸(即使用制造工艺中可制造的最小元件(或线))已经减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。这种按比例缩小也增加了处理和制造IC的复杂性。

例如，随着集成电路(IC)技术向更小的技术节点发展，已经引入了多栅极器件，以通过增加栅极-沟道耦合、减少截止状态电流和减少短沟道效应(SCE)来改善栅极控制。多栅极器件通常是指具有布置在沟道区的多于一侧上方的栅极结构或其一部分的器件。鳍式场效应晶体管(FinFET)和多桥沟道(MBC)晶体管等多栅极器件已经成为高性能和低泄漏应用的流行和有前景的候选。FinFET具有在多于一个侧上被栅极包裹的升高的沟道(例如，栅极包裹从衬底延伸的半导体材料“鳍”的顶部和侧壁)。MBC晶体管的栅极结构可以部分或全部围绕沟道区延伸，以在两侧或更多侧提供对沟道区的访问。因为其栅极结构围绕沟道区，所以MBC晶体管也可以称为包裹栅极晶体管(SGT)或全环栅(GAA)晶体管。MBC晶体管的沟道区可以由纳米线、纳米片或其他纳米结构形成，因此，MBC晶体管也可以称为纳米线晶体管或纳米片晶体管。

在MBC晶体管中已经实施了内部间隔部件，以使栅极结构与外延源极/漏极部件间隔开。内部间隔部件的设计需要实现具有足够耐蚀性与维持低介电常数之间的困难平衡。关于前者，内部间隔部件需要抵抗牺牲层的蚀刻工艺以使源极/漏极部件免受损坏。关于后者，抗蚀介电材料趋于具有高于期望的介电常数，并且高于期望的介电常数可能会使栅极结构与源极/漏极部件之间的寄生电容增加。因此，尽管传统的内部间隔部件对于它们的预期目的来说通常是足够的，但是它们不是在所有方面都令人满意。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体器件，包括：沟道构件，包括第一连接部分、第二连接部分和布置在所述第一连接部分与所述第二连接部分之间的沟道部分；第一内部间隔部件，布置在所述第一连接部分上方并且与所述第一连接部分接触；第二内部间隔部件，布置在所述第一连接部分下方并且与所述第一连接部分接触；以及栅极结构，包裹所述沟道构件的所述沟道部分，其中，所述沟道构件还包括第一脊，所述第一脊位于所述沟道构件的顶面上并且布置在所述沟道部分与所述第一连接部分之间的界面处，其中，所述第一脊部分地在所述第一内部间隔部件与所述栅极结构之间延伸。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体器件，包括：沟道部件，所述沟道部件包括第一连接部分、第二连接部分和沟道部分，所述沟道部分沿着第一方向布置在所述第一连接部分与所述第二连接部分之间；第一源极/漏极部件，与所述第一连接部分接触；第二源极/漏极部件，与所述第二连接部分接触；第一内部间隔部件，沿着垂直于所述第一方向的第二方向布置在所述第一连接部分上方；第二内部间隔部件，沿着所述第二方向布置在所述第一连接部分下方；以及栅极结构，包裹所述沟道构件的所述沟道部分，其中，所述第一内部间隔部件包括外层和内层，其中，所述内层通过所述外层与所述沟道构件间隔开，其中，所述内层与所述栅极结构接触。