[发明专利]半导体元件及其制作方法

说明书

本发明公开一种半导体元件及其制作方法，其中该半导体元件包含一鳍片，从一基底突出并沿第一方向延伸；一栅极结构，在所述鳍片上沿第二方向延伸；一密封层，位于所述栅极结构的侧壁上；一第一碳峰值浓度，位于所述密封层中；一第一间隙壁层，位于所述密封层上；一第二碳峰值浓度，位于所述第一间隙壁层中；以及一第二间隙壁层，位于所述第一间隙壁层上。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种鳍式场效晶体管(FinFET)半导体元件及其制作方法。

背景技术

鳍式场效晶体管(FinFET)是非平面的多栅极晶体管，具有从栅极垂直延伸并形成晶体管的源极和漏极的“鳍”。多个FinFET可以彼此耦合以提供集成电路元件。导电层可以形成在鳍之上以在相邻的FinFET之间提供局部互连。

使用局部互连可实现更高的封装密度和更低的阻值RSD。然而，局部互连的槽接触的形成增加了寄生边缘电容(Cof)，这显著降低了电路速度。因此，本领域需要提供一种改进的半导体元件，其能够抑制栅极与槽接触之间的电容耦合。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种改良的半导体元件及其制造方法，以解决现有技术的不足与缺点。

本发明一方面提供一种半导体元件，包含一鳍片，从一基底突出并沿第一方向延伸；一栅极结构，在所述鳍片上沿第二方向延伸；一密封层，位于所述栅极结构的侧壁上；一第一碳峰值浓度，位于所述密封层中；一第一间隙壁层，位于所述密封层上；一第二碳峰值浓度，位于所述第一间隙壁层中；以及一第二间隙壁层，位于所述第一间隙壁层上。

根据本发明实施例，所述密封层包含SiOCN且厚度为40埃，其中所述第一间隙壁层包含SiOCN且厚度为70埃。

根据本发明实施例，所述第一碳峰值浓度位于所述第一间隙壁层和所述第二间隙壁层之间的界面下方80埃至84埃处。

根据本发明实施例，所述第二间隙壁层为富硅氮化硅层，厚度为55埃。

根据本发明实施例，所述第二碳峰值浓度位于所述第二间隙壁层的顶面下方80～84埃处。

根据本发明实施例，所述栅极结构包含栅极介电层和位于所述栅极介电层上的金属栅极。

根据本发明实施例，所述半导体元件还包含与所述第二间隙壁层相邻的源/漏极区。

根据本发明实施例，所述半导体元件还包含在所述源/漏极区中的外延层。

根据本发明实施例，所述外延层包含SiP、SiC或SiGe。

根据本发明实施例，所述密封层的介电常数小于4。

本发明另一方面提供一种形成半导体元件的方法，包含：形成从基底突出并沿第一方向延伸的鳍片；在所述鳍片上形成沿第二方向延伸的栅极结构；在所述栅极结构的侧壁上形成密封层；在所述密封层上形成第一间隙壁层；进行第一碳注入制作工艺，以将碳注入所述密封层，使得所述密封层中具有第一碳峰值浓度；在所述第一间隙壁层上形成第二间隙壁层；以及进行第二碳注入制作工艺，以将碳注入所述第一间隙壁层，使得所述第一间隙壁层具有第二碳峰值浓度。

根据本发明实施例，所述密封层包含SiOCN且厚度为40埃，其中所述第一间隙壁层包含SiOCN且厚度为70埃。

根据本发明实施例，所述第一碳峰值浓度位于所述第一间隙壁层和所述第二间隙壁层之间的界面下方80埃至84埃处。

根据本发明实施例，所述第二间隙壁层为富硅氮化硅层，厚度为55埃。

根据本发明实施例，所述第二碳峰值浓度位于所述第二间隙壁层的顶面下方80～84埃处。