[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

公开了具有空气间隔件结构的半导体器件及其形成方法。半导体器件包括衬底、设置在衬底上的纳米结构沟道区域、围绕纳米结构沟道区域的栅极结构、设置在栅极结构上的第一空气间隔件、设置在衬底上的源极/漏极(S/D)区域以及设置在S/D区域上的接触结构。接触结构包括设置在S/D区域上的硅化物层、设置在硅化物层上的导电层、沿导电层的侧壁设置的介电层以及沿阻挡层的侧壁设置的第二空气间隔件。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的进步，对更高存储容量、更快处理系统、更高性能和更低成本的需求不断增加。为了满足这些需求，半导体工业不断按比例缩小半导体器件的尺寸，诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包括平面MOSFET、鳍式场效应晶体管(finFET)和全环栅FET(GAA FET)。这种按比例缩小增加了半导体制造工艺的复杂性。

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：衬底；纳米结构沟道区域，设置在所述衬底上；栅极结构，围绕所述纳米结构沟道区域；第一空气间隔件，设置在所述栅极结构上；源极/漏极(S/D)区域，设置在所述衬底上；以及接触结构，设置在所述源极/漏极区域上，其中，所述接触结构包括：硅化物层，设置在所述源极/漏极区域上；导电层，设置在所述硅化物层上；介电层，沿所述导电层的侧壁设置；以及第二空气间隔件，沿所述阻挡层的侧壁设置。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体器件，包括：衬底；纳米结构沟道区域，设置在所述衬底上；栅极结构，围绕所述纳米结构沟道区域；源极/漏极(S/D)区域，设置在所述衬底上；以及接触结构，设置在所述源极/漏极区域上，其中，所述接触结构包括：硅化物层，设置在所述源极/漏极区域上；导电层，设置在所述硅化物层上；第一介电层，沿所述导电层的侧壁设置；第二介电层，沿所述第一介电层的侧壁设置；以及空气间隔件，设置在所述第一介电层和所述第二介电层之间。

本申请的又一些实施例提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在衬底上形成具有以交替配置布置的第一纳米结构层和第二纳米结构层的超晶格结构；在所述超晶格结构上形成多晶硅结构；在所述衬底上形成源极/漏极(S/D)区域；用栅极结构替换所述多晶硅结构和所述第二纳米结构层；在所述栅极结构上形成第一空气间隔件；在所述源极/漏极区域上形成开口；沿所述开口的侧壁形成半导体层；在所述开口中和所述半导体层上形成导电层；以及去除所述半导体层以沿所述导电层的侧壁形成第二空气间隔件。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。

图1示出了根据一些实施例的半导体器件的等距视图。

图2A至图5C示出了根据一些实施例的具有空气间隔件结构的半导体器件的截面图。

图6是根据一些实施例的用于制造具有空气间隔件结构的半导体器件的方法的流程图。

图7A至图7Q示出了根据一些实施例的具有空气间隔件结构的半导体器件在其制造工艺的各个阶段的截面图。

图8是根据一些实施例的用于制造具有空气间隔件结构的另一半导体器件的方法的流程图。

图9A至图9I示出了根据一些实施例的具有空气间隔件结构的另一半导体器件在其制造工艺的各个阶段的截面图。

图10是根据一些实施例的用于制造具有空气间隔件结构的另一半导体器件的方法的流程图。

图11A至图11L示出了根据一些实施例的具有空气间隔件结构的另一半导体器件在其制造工艺的各个阶段的截面图。

图12是根据一些实施例的用于制造具有空气间隔件结构的另一半导体器件的方法的流程图。

图13A至图13I示出了根据一些实施例的具有空气间隔件结构的另一半导体器件在其制造工艺的各个阶段的截面图。