鳍式场效晶体管及其制造方法技术

一种鳍式场效晶体管，包含：半导体基板、鳍式结构、栅极介电层、栅极电极结构、漏极结构及源极结构。半导体基板包含绝缘区。鳍式结构延伸设置于半导体基板上，并位于二绝缘区间。栅极介电层设置以横跨鳍式结构的两侧。栅极电极结构设置于栅极介电层上。漏极结构设置于鳍式结构对应于栅极电极结构的第一侧，并与栅极电极结构间具有第一电阻值。源极结构设置于鳍式结构对应于栅极电极结构的第二侧，并与栅极电极结构间具有第二电阻值，其中第一电阻值大于第二电阻值。

【技术实现步骤摘要】
鳍式场效晶体管及其制造方法
本专利技术涉及一种半导体技术，且特别涉及一种鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor；FinFET)及其制造方法。
技术介绍
随着集成电路的尺寸愈来愈小，以及对于驱动能力愈来愈高的需求，晶体管需要在尺寸愈来愈小的状况下，产生高驱动电流的能力。传统的晶体管在栅极长度缩小到20纳米以下的时候，容易产生漏电流。并且，栅极长度的缩减，使得栅极对于通道的影响力愈小。在此情形下，具有三维的源极和漏极结构的鳍式场效晶体管成功克服上述的问题，成为近年半导体技术的主流。然而，由于尺寸小，鳍式场效晶体管在半导体通道处无法承受过高的电压，使得鳍式场效晶体管难以应用于高电压的环境中。因此，如何设计一个新的鳍式场效晶体管及其制造方法，以解决上述的问题，乃为此一业界亟待解决的问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面是提供一种鳍式场效晶体管，包含：半导体基板、鳍式结构、栅极介电层、栅极电极结构、漏极结构以及源极结构。半导体基板包含多个绝缘区。鳍式结构延伸设置于半导体基板上，并位于二绝缘区间。栅极介电层沿第二方向延伸设置以横跨鳍式结构的两侧。栅极电极结构设置于栅极介电层上。漏极结构设置于鳍式结构对应于栅极电极结构的第一侧，并与栅极电极结构间具有第一电阻值。源极结构设置于鳍式结构对应于栅极电极结构的第二侧，并与栅极电极结构间具有第二电阻值，其中第一电阻值大于第二电阻值。本专利技术的另一方面是提供一种鳍式场效晶体管制造方法，包含：提供晶体管前驱物(precursor)，晶体管前驱物包含：半导体基板、鳍式结构、栅极介电层以及栅极电极结构。半导体基板包含多个绝缘区。鳍式结构延伸设置于半导体基板上，并位于二绝缘区间。栅极介电层设置以横跨鳍式结构的两侧。栅极电极结构设置于栅极介电层上。对鳍式结构的第一位置以及第二位置进行蚀刻，其中第一位置为鳍式结构对应于栅极电极结构的第一侧，第二位置为鳍式结构对应于栅极电极结构的第二侧。于第一位置形成漏极结构，以及于第二位置形成源极结构，其中该漏极结构与栅极电极结构间具有一第一电阻值，该源极结构与栅极电极结构间具有一第二电阻值，该第一电阻值大于该第二电阻值。应用本专利技术的优点在于通过使鳍式场效晶体管在漏极结构与栅极电极结构间，具有较源极结构与栅极电极结构间为大的电阻值。在鳍式场效晶体管操作于高电压的状况时，漏极结构与栅极电极结构间可承受较大的跨压，进而避免使对应于栅极电极结构和栅极介电层的半导体通道承受过大的跨压。附图说明图1A为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管的立体图；图1B为本专利技术一实施例中，图1A的鳍式场效晶体管沿A方向的俯视图；图2A为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管的立体图；图2B为本专利技术一实施例中，图2A的鳍式场效晶体管沿A方向的俯视图；图2C为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管2’的立体图；图2D为本专利技术一实施例中，图2C的鳍式场效晶体管2’沿A方向的俯视图；图3为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管制造方法的流程图；图4A-4C为本专利技术一实施例中，鳍式场效晶体管制造方法中，各个步骤的元件俯视图；图5为本专利技术一实施例中，图4C的鳍式场效晶体管以及鳍式场效晶体管的立体图；图6为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管制造方法的流程图；以及图7A-7C为本专利技术一实施例中，鳍式场效晶体管制造方法中，各个步骤的元件俯视图。附图标记说明：1：鳍式场效晶体管100：半导体基板101：绝缘区102A、102B：鳍式结构102A’、102B’：鳍式结构104：栅极介电层106：栅极电极结构108A、108B：漏极结构110A、110B：源极结构2、2’：鳍式场效晶体管200A、200B：凹槽300：鳍式场效晶体管制造方法301-303：步骤4：晶体管前驱物400A、400B：第一位置400C、400D：第二位置402A、402B：鳍式结构402A’、402B’：鳍式结构404：栅极介电层406：栅极电极结构408A、408B：漏极结构410A、410B：源极结构420A-420D：位置430：鳍式场效晶体管600：鳍式场效晶体管制造方法601-604：步骤具体实施方式请同时参照图1A及图1B。图1A为本专利技术一实施例中，一种鳍式场效晶体管1的立体图。图1B为本专利技术一实施例中，图1A的鳍式场效晶体管1沿A方向的俯视图。鳍式场效晶体管1包含：半导体基板100、鳍式结构102A、102B、栅极介电层104、栅极电极结构106、漏极结构108A、108B以及源极结构110A、110B。需注意的是，由于栅极介电层104被栅极电极结构106覆盖，因此在图1A及图1B中，栅极介电层104以虚线绘示。于一实施例中，半导体基板100为例如，但不限于硅基板。半导体基板100包含多个绝缘区101。绝缘区101包含例如，但不限于浅沟槽隔离(shallowtrenchisolation；STI)的结构。绝缘区101包含绝缘物质，例如但不限于硅氧化物。于一实施例中，上述的硅氧化物为例如，但不限于二氧化硅(SiO2)。鳍式结构102A、102B延伸设置于半导体基板100上，并分别位于二绝缘区101间。于一实施例中，原始的半导体基板100整体可具有相当于鳍式结构102A、102B的高度，并在移除对应于绝缘区101的部分并沉积绝缘物质后，使半导体基板100在二绝缘区101间的部分做为鳍式结构102A、102B。于另一实施例中，鳍式结构102A、102B亦可由半导体基板100的表层经由磊晶生长(epitaxialgrowth)形成。栅极介电层104设置以横跨鳍式结构102A、102B的两侧。于一实施例中，栅极介电层104设置的方向与鳍式结构102A、102B实质上垂直。需注意的是，上述的「实质上垂直」是指栅极介电层104以及鳍式结构102A、102B间的角度不必须为90度，而可与90度具有一合理范围的差异。栅极介电层104可包含例如，但不限于高介电系数材质。栅极电极结构106设置于栅极介电层104上。于一实施例中，栅极电极结构106包含例如，但不限于金属材质。操作上，鳍式场效晶体管1可通过施加电压于栅极电极结构106上，以使鳍式结构102A、102B对应于栅极电极结构106与栅极介电层104的位置形成半导体通道，以使电流通过。漏极结构108A、108B分别设置于鳍式结构102A、102B对应于栅极电极结构106的第一侧。源极结构110A、110B分别设置于鳍式结构102A、102B对应于栅极电极结构106的第二侧。于一实施例中，漏极结构108A、108B和源极结构110A、110B是以例如，但不限于磊晶生长的方式形成。于一实施例中，漏极结构108A、108B和源极结构110A、110B的材质包含例如，但不限于硅锗(SiGe)。于一实施例中，漏极结构108A、108B间相电性连接，且源极结构110A、110B间相电性连接。其中，漏极结构108A、108B与栅极电极结构106间具有的电阻值，大于源极结构110A、110B与栅极电极结构106间具有的电阻值。于本实施例中，漏极结构108A、108B与栅极电极结构106间具有第一距离D1，源极结构110A、110B与栅极电极结构106间具有第二距离D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种鳍式场效晶体管，其特征在于，包含：一半导体基板，包含多个绝缘区；一鳍式结构，延伸设置于该半导体基板上，并位于两个该绝缘区间；一栅极介电层，设置以横跨该鳍式结构的两侧；一栅极电极结构，设置于该栅极介电层上；一漏极结构，设置于该鳍式结构对应于该栅极电极结构的一第一侧，并与该栅极电极结构间具有一第一电阻值；以及一源极结构，设置于该鳍式结构对应于该栅极电极结构的一第二侧，并与该栅极电极结构间具有一第二电阻值，其中该第一电阻值大于该第二电阻值。

【技术特征摘要】
1.一种鳍式场效晶体管，其特征在于，包含：一半导体基板，包含多个绝缘区；一鳍式结构，延伸设置于该半导体基板上，并位于两个该绝缘区间；一栅极介电层，设置以横跨该鳍式结构的两侧；一栅极电极结构，设置于该栅极介电层上；一漏极结构，设置于该鳍式结构对应于该栅极电极结构的一第一侧，并与该栅极电极结构间具有一第一电阻值；以及一源极结构，设置于该鳍式结构对应于该栅极电极结构的一第二侧，并与该栅极电极结构间具有一第二电阻值，其中该第一电阻值大于该第二电阻值。2.如权利要求1所述的鳍式场效晶体管，其中该漏极结构与该栅极电极结构间具有一第一距离，该源极结构与该栅极电极结构间具有一第二距离，其中该第一距离大于该第二距离。3.如权利要求1所述的鳍式场效晶体管，还包含多个该鳍式结构、多个该漏极结构以及多个该源极结构，其中多个该漏极结构分别对应于多个该鳍式结构，且多个该漏极结构间彼此电性连接，该多个该源极结构分别对应于多个该鳍式结构，且多个该源极结构间彼此电性连接。4.如权利要求1所述的鳍式场效晶体管，该鳍式结构于该栅极电极结构以及该漏极结构间还包含一凹槽。5.如权利要求4所述的鳍式场效晶体管，其中该凹槽的深度小于或等于该鳍式结构相对该半导体基板的高度。6.一种鳍式场效晶体管制造方法，其特征在于，包含：提供一晶体管前驱物，该晶体管前驱物包含：一半导体基板，包含多个绝缘区；一鳍式结构，延伸设置于该半导体基板上，并位于两个该绝缘区间；一栅极...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶达勋，罗正玮，颜孝璁，简育生，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71