本发明专利技术涉及具有体接触的鳍部FET装置及形成具有该体接触的该鳍部FET装置的方法，此处提供鳍部场效晶体管装置及形成该鳍部场效晶体管装置的方法。在实施例中，鳍部场效晶体管装置包含具有鳍部的半导体衬底。栅极电极结构覆盖在该鳍部上面。源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域形成在该鳍部中，并且邻近该栅极电极结构而设置。体接触设置在该鳍部的接触表面上，并且该体接触与该环状及/或延伸区域及该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开。
【技术实现步骤摘要】
具有体接触的鳍部FET装置及形成具有该体接触的该鳍部FET装置的方法
本专利技术大致上是关于一种鳍部场效晶体管(finFET)装置及形成该鳍部场效晶体管的方法，尤是关于一种具有体接触的鳍部FET装置及形成具有该体接触的该鳍部FET装置的方法。
技术介绍
晶体管(例如，金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)或就只是场效晶体管(FET))为绝大多数的半导体集成电路(IC)的核心建构方块。FET包含源极和漏极区域，电流可在其间流动通过信道，该信道受到施加在该信道上面的栅极电极的偏压所影响。有一些半导体IC(例如，高效能微处理器)可包含数以百万个FET。就这种IC而言，减少晶体管尺寸并因此增加晶体管密度，一直以来都是半导体制造工业的最高优先事项。然而，半导体效能必需予以维持，即使该晶体管尺寸减少亦然。鳍部场效晶体管(finFET)是晶体管的一种类型，这种类型可提供其自身既能减少晶体管尺寸、又能维持晶体管效能的双重目标。该鳍部FET是一种形成在薄鳍部中的三维晶体管，该薄鳍部从半导体衬底向上延伸。晶体管效能通常是由测量其互导(transconductance)而决定，并且该互导与该晶体管信道的宽度成比例。在鳍部FET中，该晶体管信道是沿着该鳍部的垂直侧壁所形成或者是形成在该鳍部的垂直侧壁和顶水平平面上，因此，可达成宽信道和高效能，而不必实质上增加该晶体管所要求的衬底表面的面积。鳍部FET由于其优良的短信道效应控制和调整尺寸能力，因此是小线宽工艺(例如，大约22奈米及更低)的最有潜力的选项。为了有利于一般目的的应用，希望鳍部FET具有可用于不同电路功能的不同临界电压(Vt)。然而，制造具有不同临界电压的鳍部FET是困难的。由于该信道或"鳍部"宽度的等级为5-20奈米，因此，这个尺寸会使其没有办法通过改变信道掺杂浓度而有效地调整Vt。此外，信道掺杂会劣化迁移率，并且因此会影响鳍部FET效能。一种得到具有不同Vt的鳍部FET的可能方式为在高-K-金属-栅极鳍部FET工艺中，利用不同的栅极堆栈材料。然而，生产具有不同Vt的鳍部FET所需的多栅极堆栈制程在该制造制程中是复杂且昂贵的。得到不同Vt的另一个方式是通过体偏压(bodybias)。举例来说，在传统的表面信道nFET中，负体偏压会增加Vt，但正体偏压则会降低Vt。已经提出数种将体接触引入鳍部FET结构的方法。然而，这些方法不是太复杂、在制造上不切实际，不然就是该鳍部FET装置特性会受到严重的影响。举例来说，已提出使用硅磊晶(siliconepitaxy)来将半导体衬底的块体硅(bulksilicon)连接至多栅极(polygate)，且鳍部在该多栅极处形成覆盖在该半导体衬底的该块体硅上面。然而，这种方法与替换性金属栅极(RMG)工艺不匹配，因此需要硅磊晶与该半导体衬底的该块体硅的该多栅极的接触区域隔离，并且该体接触也要与该鳍部实体地隔离，而没有与该鳍部直接接触。先前针对鳍部FET形成体接触的努力，已经避免因掺杂该鳍部以形成该鳍部FET的源极和漏极区域，而在该鳍部上形成该体接触的情形，这是因为该体接触不能既与该鳍部FET的源极和漏极区域直接实体接触，而又能维持操作性。因此，希望提供鳍部FET装置和形成这种鳍部FET装置的方法。也希望提供鳍部FET装置和形成鳍部FET装置的方法，该鳍部FET装置和其形成方法可避免和在鳍部上形成体接触所相关的复杂性，其中，该鳍部等同与该体接触电性相通的晶体管。此外，从接下来对专利技术的详细描述及附随的权利要求，并且一同参照所附的图式和本专利技术的这个
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，本专利技术的其它希望的特征和特性将变得明显。
技术实现思路
此处提供鳍部场效晶体管装置及形成该鳍部场效晶体管装置的方法。在实施例中，鳍部场效晶体管装置包含具有鳍部的半导体衬底。栅极电极结构覆盖在该鳍部上面。源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域形成在该鳍部中或该鳍部上，并且邻近该栅极电极结构而设置。体接触设置在该鳍部的接触表面上，并且该体接触与该环状及/或延伸区域及该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开。在另一个实施例中，鳍部场效晶体管装置包含具有鳍部的半导体衬底。第一绝缘体层覆盖在该半导体衬底上面，并且具有小于该鳍部的高度的厚度。该鳍部延伸穿过并且突出超过该第一绝缘体层，以提供暴露的鳍部部分。栅极电极结构覆盖在该暴露的鳍部部分上面，并且藉由栅极绝缘层而与该鳍部电性绝缘。源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域形成在该暴露的鳍部部分中或在该暴露的鳍部部分上，并且邻近该栅极电极结构而设置。体接触设置在该暴露的鳍部部分的接触表面上。该体接触与该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开，并且复与该环状及/或延伸区域分离地隔开。该体接触包含偏压该场效晶体管的临界电压的掺质浓度。接触绝缘层设置在该暴露的鳍部部分上方，该体接触与该环状及/或延伸区域之间。接触覆盖层设置在该体接触和该接触绝缘层上方。在另一个实施例中，形成鳍部场效晶体管装置的方法包含提供具有鳍部的半导体衬底。栅极电极结构形成覆盖在该鳍部上面。在该鳍部的一部分上方和该栅极电极结构上方图案化布植掩膜层，以暴露该鳍部邻近该栅极电极结构的源极/漏极部分，源极和漏极区域形成在该源极/漏极部分内。离子布植至该鳍部的该暴露的源极/漏极部分内，以形成邻近该栅极电极结构的源极和漏极环状及/或延伸区域。选择性移除该布植掩膜层，并且在选择性移除该布植掩膜层后，形成接触绝缘层在该鳍部上方。在该接触绝缘层上方图案化接触图案层，以暴露该接触绝缘层的接触部分。选择性蚀刻该接触绝缘层的该接触部分，从而暴露该鳍部的接触表面。该体接触形成在该鳍部的该接触表面上，并且该体接触与该环状及/或延伸区域分离地隔开。源极区域和漏极区域在该源极和漏极环状及/或延伸区域上方磊晶地生长。附图说明该等不同的实施例将连同接下来的图式予以描述，其中，相同的标号代表相同的组件，其中：图1为半导体衬底包含形成于其内的鳍部及在该鳍部上面的栅极电极结构的部分的透视图；以及图2-图12为图1的该半导体衬底沿着图1的线A-A的剖面侧视图，以例示依据实施例用以制作包含体接触的鳍部FET装置的范例方法，其中，该体接触设置在鳍部上，该鳍部等同与该体接触电性相通的晶体管。具体实施方式接下来的详细描述在本质上仅作为范例之用，而不打算用来限制该等不同的实施例、或其应用和用途。此外，没有意图被先前的
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和接下来的详细说明中所出现的任何理论约束。此处提供鳍部场效晶体管(finFET)装置及形成该鳍部FET装置的方法，该鳍部FET装置致能晶体管的临界电压(Vt)，该临界电压(Vt)可视需要而通过偏压体接触来加以修正。尤其是，该鳍部FET装置包含体接触，该体接触设置在鳍部上，该鳍部等同与该体接触电性相通的晶体管，但维持该晶体管的操作性。此处所描述的方法即使在奈米-等级尺寸限制下，亦可藉由防止该体接触与该晶体管的源极和漏极区域之间的直接实体接触，而致能该体接触的有效形成。因为该体接触可有效地形成在鳍部上，而该鳍部等同与该体接触电性相通的晶体管，并且，又能维持该晶体管的操作性，因此，该晶体管的该Vt可视需要而藉由偏压该体接触来加以修正。参照图1，依据用以形成鳍部FET装置的方法的范例实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种鳍部场效晶体管装置，包含：半导体衬底，具有鳍部；栅极电极结构，覆盖在该鳍部上面；源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域，形成在该鳍部中或该鳍部上，并且邻近该栅极电极结构而设置；以及体接触，设置在该鳍部的接触表面上，其中，该体接触与该环状及/或延伸区域及该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开。
【技术特征摘要】
2013.03.15 US 61/799,049;2014.02.10 US 14/176,7671.一种鳍部场效晶体管装置，包含：半导体衬底，具有鳍部；栅极电极结构，覆盖在该鳍部上面；源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域，形成在该鳍部中或该鳍部上，并且邻近该栅极电极结构而设置；体接触，设置在该鳍部的接触表面上，其中，该体接触与该环状及/或延伸区域及该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开；接触绝缘层，设置在该鳍部上方、该体接触与该环状及/或延伸区域之间；以及接触覆盖层，设置在该体接触和该接触绝缘层上方。2.如权利要求1所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该体接触包含偏压该场效晶体管装置的临界电压的掺质浓度。3.如权利要求1所述的鳍部场效晶体管装置，复包含第一绝缘体层，覆盖在该半导体衬底上面，且具有小于该鳍部的高度的厚度，其中，该鳍部延伸穿过并且突出超过该第一绝缘体层，以提供暴露的鳍部部分。4.如权利要求3所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该源极和漏极环状及/或延伸区域、该磊晶生长的源极区域和漏极区域、及该体接触是形成在该暴露的鳍部部分中或该暴露的鳍部部分上。5.如权利要求4所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该体接触包含只形成在该暴露的鳍部部分上的磊晶生长的半导体材料。6.如权利要求1所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该鳍部掺杂有选自P-型掺质或N-型掺质的掺质。7.如权利要求6所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该体接触与该鳍部掺杂有相同类型的掺质。8.如权利要求1所述的鳍部场效晶体管装置，其中，该体接触未掺杂，并且包含选自N-型或P-型半导体的半导体材料。9.一种鳍部场效晶体管装置，包含：半导体衬底，具有鳍部；第一绝缘体层，覆盖在该半导体衬底上面，并且具有小于该鳍部的高度的厚度，其中，该鳍部延伸穿过并且突出超过该第一绝缘体层，以提供暴露的鳍部部分；栅极电极结构，覆盖在该暴露的鳍部部分上面，并且藉由栅极绝缘层而与该鳍部电性绝缘；源极和漏极环状及/或延伸区域及磊晶生长的源极区域和漏极区域，形成在该暴露的鳍部部分中，并且邻近该栅极电极结构而设置；体接触，设置在该暴露的鳍部部分的接触表面上，其中，该体接触与该磊晶生长的源极区域和漏极区域分离地隔开，并且其中，该体接触包含偏压该场效晶体管的临界电压的掺质浓度；接触绝缘层，设置在该暴露的鳍部部分上方，该体接触与该环状及/或延伸...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y·刘，M·哈格罗夫，C·格鲁斯费尔德，
申请(专利权)人：格罗方德半导体公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY
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