本申請是基于2016年4月23日提交的、申請?zhí)枮?01610262462.x、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“具有非對稱源極/漏極的半導(dǎo)體器件”的中國專利申請的分案申請。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求于2015年4月23日提交的韓國專利申請第10-2015-0057193號的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容以引用方式全部合并于此。
本申請涉及一種半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
最近,安裝在移動產(chǎn)品中的半導(dǎo)體芯片趨向于小型化和高度集成,并且半導(dǎo)體器件相應(yīng)地變小。
隨著集成在半導(dǎo)體芯片中的半導(dǎo)體器件的尺寸縮小,晶體生長源極/漏極的接觸面積減小,并且半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通電流特性下降。已經(jīng)提出了各種不同的解決這種問題的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件,在其中通過生長具有非對稱形狀的源極/漏極而進(jìn)一步獲得源極/漏極的接觸面積。
本發(fā)明構(gòu)思的其他實(shí)施例提供形成有利于高度集成并且具有優(yōu)良的電特性的半導(dǎo)體器件的方法。
本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)目的不限于上述公開;基于下面的描述,其他目的對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言會變得顯而易見。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一個方面,一種半導(dǎo)體器件包括襯底、從所述襯底突出的有源鰭以及布置在所述有源鰭的上表面上的非對稱菱形源極/漏極。所述源極/漏極包括第一晶體生長部分和第二晶體生長部分,所述第二晶體生長部分與所述第一晶體生長部分共享一個平面,并且所述第二晶體生長部分的下表面布置在比所述第一晶體生長部分的下表面更低的水平高度上。
所述第一晶體生長部分可以與所述有源鰭的上表面接觸,并且所述第二晶體生長部分可以與所述有源鰭的側(cè)表面接觸。所述第二晶體生長部分可以與所述第一晶體生長部分共享一個平面,并且具有矩形形狀。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個方面,一種半導(dǎo)體器件包括襯底、從所述襯底突出的有源鰭、填充在各有源鰭之間的器件隔離層以及形成在有源鰭上的非對稱源極/漏極。鄰近于有源鰭的一些側(cè)表面的器件隔離層的上表面布置在相對低的水平高度上,并且鄰近于與所述一些側(cè)表面平行的其他側(cè)表面的器件隔離層的上表面布置在相對高的水平高度上。所述多個源極/漏極包括:第一晶體生長部分,其與有源鰭的上表面和布置在相對高的水平高度上的器件隔離層的上表面接觸;以及第二晶體生長部分,其與第一晶體生長部分共享平面,并且與各有源鰭的側(cè)表面和布置在相對低的水平高度上的器件隔離層的上表面接觸。
鄰近于相鄰有源鰭的相對的側(cè)表面的器件隔離層的上表面可以布置在相同的水平高度上。所述半導(dǎo)體器件還可以包括與有源鰭交叉的柵極疊層。柵極疊層中的每一個可以包括柵極介電層和柵電極。柵極介電層可以包括:下表面,其接觸器件隔離層的上表面和有源鰭的上表面;以及與所述下表面垂直的側(cè)表面。柵電極可以與柵極介電層的下表面和側(cè)表面接觸。
所述半導(dǎo)體器件還可以包括:第一溝槽,其由多個有源鰭共享,并且具有第一寬度;以及第二溝槽,其具有大于第一寬度的第二寬度。第一溝槽的側(cè)表面和第二溝槽的側(cè)表面可以是有源鰭的側(cè)表面。器件隔離層可以填充第一溝槽和第二溝槽,并且鄰近于第一溝槽的側(cè)表面的器件隔離層的上表面可以布置在比鄰近于第二溝槽的側(cè)表面的器件隔離層的上表面更高的水平高度上。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個方面,一種半導(dǎo)體器件包括:襯底;有源鰭,其從所述襯底突出并且包括第一鰭區(qū)和凹進(jìn)的第二鰭區(qū);與第一鰭區(qū)交叉的柵極疊層;位于柵極疊層的側(cè)表面上的間隔件;覆蓋有源鰭的下部的器件隔離層;以及位于第二鰭區(qū)上的非對稱源極/漏極。每個源極/漏極包括第一晶體生長部分和第二晶體生長部分,第二晶體生長部分與第一晶體生長部分共享一個平面,并且第二晶體生長部分的下表面布置在比第一晶體生長部分的下表面更低的水平高度上。
所述半導(dǎo)體器件還可以包括:第一殘余物,其位于第一晶體生長部分與器件隔離層之間;第二殘余物,其位于第二晶體生長部分與器件隔離層之間。第一殘余物和第二殘余物可以包括與間隔件相同的材料。第一殘余物的上表面可以布置在與有源鰭的上表面相同的水平高度上,或者布置在比有源鰭的上表面更高的水平高度上,并且第二殘余物的上表面可以布置在比第一殘余物的上表面更低的水平高度上。
與第一殘余物接觸的器件隔離層的上表面和與第二殘余物接觸的器件隔離層的上表面可以布置在相同的水平高度上。每個凹進(jìn)的第二鰭區(qū)可以包括凹進(jìn)上表面,以及與凹進(jìn)上表面垂直的凹進(jìn)側(cè)表面。每個源極/漏極的第一晶體生長部分可以與每個凹進(jìn)的第二鰭區(qū)的凹進(jìn)上表面和凹進(jìn)側(cè)表面接觸。所述半導(dǎo)體器件還可以包括與源極/漏極接觸的源極/漏極接觸件。所述半導(dǎo)體器件還可以包括布置在源極/漏極與源極/漏極接觸件之間的硅化物層。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的另一個方面,一種半導(dǎo)體器件包括:襯底;從所述襯底突出的有源鰭;以及源極/漏極,其同時接觸各個有源鰭,并且具有融合的形狀。所述源極/漏極包括:第一晶體生長部分,其接觸有源鰭的上表面;第二晶體生長部分,其與第一晶體生長部分共享平面,并且接觸有源鰭的側(cè)表面;以及第三晶體生長部分,其以使得第一晶體生長部分的相鄰邊緣融合的方式形成。
本發(fā)明構(gòu)思的一些實(shí)施例指向一種半導(dǎo)體器件,其包括:襯底;從所述襯底突出的有源鰭;以及菱形源極/漏極,其布置在有源鰭的上表面上。所述菱形源極/漏極可以包括第一晶體生長部分和第二晶體生長部分。所述第二晶體生長部分的下表面可以布置在比第一晶體生長部分的下表面更低的水平高度上。
在一些實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體器件可以包括:與有源鰭相鄰的器件隔離區(qū);第一殘余物,其布置在有源鰭的第一晶體生長部分與器件隔離層之間;以及第二殘余物,其布置在有源鰭的第二晶體生長部分與器件隔離層之間。第一殘余物的上表面可以布置在與有源鰭的上表面相同的水平高度上,或者布置在比有源鰭的上表面更高的水平高度上。第二殘余物的上表面可以布置在比第一殘余物的上表面和/或有源鰭的上表面更低的水平高度上。
在一些實(shí)施例中,所述有源鰭可以是第一有源鰭,并且所述菱形源極/漏極可以是第一菱形源極/漏極。所述半導(dǎo)體器件還可以包括:第二有源鰭,其從所述襯底突出,并且通過器件隔離層與第一有源鰭間隔開;第二菱形源極/漏極,其布置在第二有源鰭的上表面上,第二菱形源極/漏極包括第三晶體生長部分和第四晶體生長部分。第四晶體生長部分的下表面可以布置在比第三晶體生長部分的下表面更低的水平高度上。融合晶體生長部分可以連接第一菱形源極/漏極的第一晶體生長部分和第二菱形源極/漏極的第三晶體生長部分。在一些實(shí)施例中,融合晶體生長部分可以遠(yuǎn)離第一菱形源極/漏極的第二晶體生長部分,并且融合晶體生長部分可以遠(yuǎn)離第二菱形源極/漏極的第四晶體生長部分。第一菱形源極/漏極的摻雜濃度可以朝向第一菱形源極/漏極的上端逐漸增加。
在一些實(shí)施例中,所述半導(dǎo)體器件可以包括:柵極疊層,其包括柵極介電層和柵電極;間隔件,其將柵極疊層與第一菱形源極/漏極和第二菱形源極/漏極電隔離;以及鄰近于間隔件的接觸電極。所述接觸電極可以與第一菱形源極/漏極、第二菱形源極/漏極以及融合晶體生長部分直接接觸。
要注意到,盡管沒有對其進(jìn)行具體的描述,但是本公開關(guān)于一個實(shí)施例描述的各方面可并入到不同的實(shí)施例中。也就是說,所有實(shí)施例和/或任何實(shí)施例的所有特征可以以任何方式組合和/或合并。本發(fā)明的這些和其他對象和/或方面在下面闡述的說明書中進(jìn)行詳細(xì)的說明。
其他實(shí)施例的各個細(xì)節(jié)包括在詳細(xì)描述和附圖中。
附圖說明
通過對附圖所示的本發(fā)明構(gòu)思的優(yōu)選實(shí)施例的更詳細(xì)的描述,本發(fā)明構(gòu)思的以上及其他特征與優(yōu)點(diǎn)將變得清楚,在附圖中,相同的附圖標(biāo)記在不同的示圖中始終用于表示相同的各個部分。附圖無需按比例繪制,而是著重于說明本發(fā)明構(gòu)思的原理。在附圖中:
圖1a中的(a)為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。圖1a中的(b)為圖1a中的(a)的e1部分的放大圖。圖1b為沿著圖1a中的(a)的線i-i'截取的截面圖。圖1c為沿著圖1a中的(a)的線ii-ii'截取的截面圖。圖1d中的(a)為沿著圖1a中的(a)的線iii-iii'截取的截面圖,并且圖1d中的(b)為圖1d中的(a)的e1a部分的放大圖;
圖2中的(a)為用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖,并且圖2中的(b)為圖2中的(a)的e2a部分的放大圖;
圖3a為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖,并且圖3b為沿著圖3a的線iv-iv'截取的截面圖;
圖4為用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的沿著圖3a的線iv-iv'截取的截面圖;
圖5a、圖6a、圖7a中的(a)、圖8a中的(a)、圖9a、圖10a、圖11a、圖12a以及圖13a為按照處理順序示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖,并且圖8a中的(b)為圖8a中的(a)的e4部分的放大圖。圖5b、圖6b、圖7b、圖8b、圖9b、圖10b、圖11b、圖12b以及圖13b為沿著每張透視圖的線v-v'截取的截面圖;
圖14中的(a)、圖15中的(a)和圖16中的(a)為示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖。圖14中的(b)為圖14中的(a)的e5部分的放大圖,圖15中的(b)為圖15中的(a)的e6部分的放大圖,圖16中的(b)為圖16中的(a)的e2部分的放大圖;
圖17為示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖;
圖18為概念性示出包括至少一種根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的半導(dǎo)體模塊的示圖;以及
圖19和圖20為概念性示出包括至少一種根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的電子系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖和下面將描述的一些實(shí)施例,本發(fā)明構(gòu)思的優(yōu)點(diǎn)與特征以及實(shí)現(xiàn)它們的方法將變得清楚。然而,這些發(fā)明構(gòu)思可按照不同的形式實(shí)現(xiàn),并且不應(yīng)理解為限于本文闡述的實(shí)施例。相反,提供這些實(shí)施例是為了使得本公開是徹底和完整的,并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分地傳達(dá)本發(fā)明構(gòu)思。因此,所有這樣的修改旨在被包括在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明構(gòu)思的范圍之內(nèi)。
在本文中用于描述本發(fā)明實(shí)施例的術(shù)語并非旨在限定本發(fā)明的范圍。在本文中單數(shù)形式的使用不應(yīng)排除多于一個指示對象的存在。換言之,除非上下文另外明確表示,否則以單數(shù)形式表示的本發(fā)明的元件其數(shù)量可以是一個或多個。還應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)術(shù)語“包括”、“包括……的”、“包含”和/或“包含……的”用于本文時,其指示了存在所述元件、組件、步驟、操作和/或器件,但并不排除存在或增加其他一個或多個元件、組件、步驟、操作和/或器件。
本文將參照作為理想的實(shí)施例和中間結(jié)構(gòu)的示意性說明的截面圖和/或平面圖來描述各實(shí)施例。在附圖中,為了清楚起見,可放大層和區(qū)域的尺寸及相對尺寸。因此,由例如制造技術(shù)和/或公差而導(dǎo)致的示意圖中的形狀變化是可預(yù)期的。因此,示例實(shí)施例不應(yīng)理解為限于本文示出的區(qū)域的特定形狀,而是應(yīng)當(dāng)包括由例如制造而導(dǎo)致的形狀偏差。例如,附圖中示為矩形的刻蝕區(qū)通常會具有圓形特征或曲線特征。因此,附圖示出的區(qū)域其本質(zhì)上是示意性的,并非旨在說明器件中的區(qū)域的實(shí)際形狀,也并非旨在限定本發(fā)明構(gòu)思的范圍。
相同的附圖標(biāo)記在整個說明書中始終表示相同的元件。因此,即使在對應(yīng)的附圖中沒有具體描述,仍然可以參照其他附圖來描述相同的附圖標(biāo)記和相似的附圖標(biāo)記。此外,當(dāng)附圖標(biāo)記未在附圖中標(biāo)記時,可以參照其他附圖對該附圖標(biāo)記進(jìn)行描述。
隨著半導(dǎo)體器件的尺寸進(jìn)一步減小,傳統(tǒng)的源極/漏極區(qū)的接觸面積減小,并且半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通電流特性下降。本發(fā)明構(gòu)思的起因在于以下認(rèn)識:為了改善導(dǎo)通電流特性,需要增加晶體生長源極/漏極的接觸面積。這可以通過使用左-右非對稱菱形源極/漏極來實(shí)現(xiàn),現(xiàn)在將對其進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
圖1a中的(a)為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。圖1a中的(b)為圖1a中的(a)的e1部分的放大圖。圖1b為沿著圖1a中的(a)的線i-i'截取的截面圖。圖1c為沿著圖1a中的(a)的線ii-ii'截取的截面圖。圖1d中的(a)為沿著圖1a中的(a)的線iii-iii'截取的截面圖,而且圖1d中的(b)為圖1d中的(a)的e1a部分的放大圖。
參照圖1a、圖1b和圖1c,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100a可以包括襯底102a、從襯底102a的表面突出的有源鰭102b、器件隔離層104、柵極疊層118、間隔件108、具有非對稱形狀的晶體生長源極/漏極114a以及層間絕緣層116。
襯底102a可以包括突出的有源鰭102b、第一溝槽tr1、第二溝槽tr2以及第三溝槽tr3??梢栽谑挂r底102a凹進(jìn)以形成有源鰭102b的時候形成第一溝槽tr1和第二溝槽tr2。第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的側(cè)表面可以是有源鰭102b的側(cè)表面。第一溝槽tr1的寬度trw1和第二溝槽tr2的寬度trw2可以解釋為相鄰的有源鰭102b之間的距離。第一溝槽tr1的寬度trw1可以小于第二溝槽tr2的寬度trw2。因此,共享第一溝槽tr1的各有源鰭102b之間的距離可以小于共享第二溝槽tr2的各有源鰭102b之間的距離。可以通過使第二溝槽tr2的底表面trb2凹進(jìn)而形成第三溝槽tr3。第一溝槽tr1的底表面trb1可以布置在與第二溝槽tr2的底表面trb2相同的水平高度上。第三溝槽tr3的底表面trb3可以布置在比第一溝槽tr1的底表面trb1和第二溝槽tr2的底表面trb2更低(即,更深入襯底102a)的水平高度上。
各個有源塊abl可以被第二溝槽tr2和/或第三溝槽tr3分離。每個有源塊abl可以包括共享第一溝槽tr1的有源鰭102b。例如,一個sram可以包括具有不同類型的雜質(zhì)的多個有源塊abl。第三溝槽tr3可以使各個有源塊abl電絕緣。
各個有源鰭102b可以彼此間隔開,并且可以在遠(yuǎn)離襯底102a的方向上延伸。
參照圖1c,有源鰭102b可以包括第一鰭區(qū)a和第二鰭區(qū)b。第二鰭區(qū)b可以是凹進(jìn)的區(qū)域,并且可以包括凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb。第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba可以布置在比第一鰭區(qū)a的上表面102ba'更低的水平高度上。因此,有源鰭102b可以具有包括凹部分和凸部分的凹-凸形狀。襯底102a可以包括硅(si)襯底和硅鍺(sige)襯底。
參照圖1a,器件隔離層104可以填充第一溝槽tr1、第二溝槽tr2和第三溝槽tr3。器件隔離層104的上表面可以布置在比有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba更低的水平高度上。填充第一溝槽tr1的器件隔離層104的上表面可以布置在比填充第二溝槽tr2的器件隔離層104的上表面更高的水平高度上。器件隔離層104可以包括氧化硅(sio2)。
第一殘余物108a可以保留在共享第一溝槽tr1的各有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc上,并且第二殘余物108b可以保留在共享第二溝槽tr2并且與第一側(cè)表面102bc平行的有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd上。第一殘余物108a和第二殘余物108b可以與填充第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的器件隔離層104的上表面接觸。接觸第一殘余物108a和第二殘余物108b的器件隔離層104的上表面可以布置在相同的水平高度上。第二殘余物108b在體積上可以小于第一殘余物108a。第一殘余物108a的上表面可以布置在比第二殘余物的上表面更高的水平高度上。有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k1。暴露部分k1可以是由有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba與第二殘余物108b的上表面之間的水平高度差所暴露的部分。
柵極疊層118可以具有在一個方向上延伸的條形形狀。柵極疊層118可以彼此間隔開,并且與有源鰭102b交叉。柵極疊層118可以與有源鰭102b的第一鰭區(qū)a垂直地交叉。柵極疊層118可以包括柵極介電層118a和柵電極118b。柵極介電層118a可以包括:下表面118aa,其共形地形成在器件隔離層104的上表面上以及第一鰭區(qū)a的有源鰭102b的上表面和側(cè)表面上;以及側(cè)表面118ab,其與下表面118aa垂直。柵電極118b可以與柵極介電層118a的下表面118aa和側(cè)表面118ab接觸,并且可以填充由柵極介電層118a所形成的空間。柵極介電層118a可以包括高k介電材料。更具體地,所述高k介電材料可以包括氧化鉿(hfo2)、氧化鋁(al2o3)、氧化鋯(zro2)或氧化鉭(ta2o5)。柵電極118b可以包括鎢(w)或鋁(al)。在一些實(shí)施例中,柵電極118b可以具有包括勢壘層的堆疊結(jié)構(gòu)。
間隔件108可以與柵極介電層118a的側(cè)表面118ab接觸。間隔件108可以形成為多層。間隔件108可以包括堆疊的氮化硅(sinx)層和碳化硅(sic)層。在一些實(shí)施例中,間隔件108可以包括堆疊的氮化硅(sinx)層和硅碳氮(sicn)層。第一殘余物108a和第二殘余物108b可以包括與間隔件108相同的材料。更具體地,第一殘余物108a和第二殘余物108b可以是沒有被去除而保留的間隔件108的殘余物。
源極/漏極114a可以具有左-右非對稱菱形狀。每個源極/漏極114a可以包括第一晶體生長部分114aa和第二晶體生長部分114ab。為便于描述,第一晶體生長部分114aa可以稱為“主生長部分”,并且第二晶體生長部分114ab可以稱為“附加生長部分”。
主生長部分114aa可以是從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb生長的部分。附加生長部分114ab可以是從有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1生長的部分。主生長部分114aa可以具有左-右對稱菱形狀,并且附加生長部分114ab可以具有矩形形狀。附加生長部分114ab和主生長部分114aa可以共享一個平面。
主生長部分114aa的下表面可以與有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和第一殘余物108a的上表面接觸,并且附加生長部分114ab的下表面可以與有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1和第二殘余物108b的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以布置在比主生長部分114aa的下表面更低的水平高度上。
源極/漏極114a可以在外延生長工藝中生長。源極/漏極114a可以包括si、sige或sic。源極/漏極114a可以包括雜質(zhì)。當(dāng)半導(dǎo)體器件100a是n型晶體管時,它可以包括n型雜質(zhì)。當(dāng)半導(dǎo)體器件100a是p型晶體管時,它可以包括p型雜質(zhì)。雜質(zhì)可以包括在整個源極/漏極114a及其下方的有源鰭102b中。雜質(zhì)可以在源極/漏極114a中不同地分布。例如,摻雜物濃度可以朝向源極/漏極114a的上端逐漸增加。
層間絕緣層116可以覆蓋源極/漏極114a。層間絕緣層116的上表面可以布置在與柵極疊層118的上表面相同的水平高度上。
圖2中的(a)是用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。圖2中的(b)為圖2中的(a)的e2a部分的放大圖。參照圖2描述的配置可以理解為參照圖1d描述的配置的實(shí)施例。
參照圖2,半導(dǎo)體器件100b可以包括襯底102a、有源鰭102b、具有左-右非對稱菱形狀的晶體生長源極/漏極114a以及器件隔離層104。
器件隔離層104可以填充上文參照圖1a至圖1d描述的第一溝槽tr1、第二溝槽tr2以及第三溝槽tr3。
填充第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的器件隔離層104的上表面可以布置在一個高的水平高度上和一個低的水平高度上。所述高的水平高度可以具有器件隔離層104的上表面的水平高度中的最高值,所述低的水平高度可以具有器件隔離層104的上表面的水平高度中的最低值。所述高的水平高度上的上表面可以位于有源鰭102b的側(cè)表面附近。器件隔離層104的上表面的這種水平高度差可以通過由有源鰭102b共享的第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的寬度trw1和trw2(即為,各有源鰭102b之間的距離)來確定。隨著第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的寬度trw1和trw2減小,器件隔離層104的上表面的水平高度差會顯著地增加。這里,由于布置在所述高的水平高度上的部分比布置在所述低的水平高度上的部分更加突出,因此布置在所述高的水平高度上的部分在下文中被稱為“突出物”。
因此,填充第一溝槽tr1的器件隔離層104可以包括從第一溝槽tr1的側(cè)表面突出的第一突出物104a。填充第二溝槽tr2的器件隔離層104可以包括從第二溝槽tr2突出的第二突出物104b。第一突出物104a的上表面可以布置在比第二突出物104b的上表面更高的水平高度上。第一突出物104a的上表面可以布置在與有源鰭102b的上表面相同或者比有源鰭102b的上表面更高的水平高度上。有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k2。
暴露部分k2可以是由有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba與第二突出物104b的上表面之間的水平高度差暴露的部分。
晶體生長源極/漏極114a可以包括主生長部分114aa和附加生長部分114ab。主生長部分114aa的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一突出物104a的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以與有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k2和第二突出物104b的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以布置在比主生長部分114aa的下表面更低的水平高度上。
圖3a為示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖。圖3b為沿著圖3a的線iv-iv'截取的截面圖。
在圖3a的配置中,與圖1中相同的附圖標(biāo)記可以表示與圖1中相同的部件,并且將省略對其的詳細(xì)描述。由于圖3a的e1和圖3b的e1a分別具有與圖1a中的(b)和圖1d中的(b)相同的配置,因此可以參照這些附圖。
參照圖3a、圖3b、圖1a中的(b)、圖1c和圖1d中的(b),根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100c可以包括襯底102a、從襯底102a的表面突出的有源鰭102b、器件隔離層104、柵極疊層118、間隔件108、融合晶體生長源極/漏極114b以及層間絕緣層116。
襯底102a可以包括突出的有源鰭102b、第一溝槽tr1、第二溝槽tr2以及第三溝槽tr3。第一溝槽tr1的側(cè)表面可以是相鄰有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc,第二溝槽tr2的側(cè)表面可以是與有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc平行的第二側(cè)表面102bd。
第一殘余物108a可以保留在有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc上,第二殘余物108b可以保留在有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd上。第一殘余物108a的上表面可以布置在與有源鰭102b的上表面相同或者比有源鰭102b的上表面更高的水平高度上。第二殘余物108b的上表面可以布置在比第一殘余物108a的上表面更低的水平高度上。有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k1。暴露部分k1可以是由有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba與第二殘余物108b的上表面之間的水平高度差暴露的部分。第一殘余物108a和第二殘余物108b可以包括與間隔件108相同的材料。
融合源極/漏極114b可以與多個有源鰭102b接觸,并且可以包括第一晶體生長部分114ba、第二晶體生長部分114bb和第三晶體生長部分114bc。為便于描述,第一晶體生長部分114ba可以稱為“主生長部分”,第二晶體生長部分114bb可以稱為“附加生長部分”,并且第三晶體生長部分114bc可以稱為“融合生長部分”。
主生長部分114ba可以是從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb生長的部分。附加生長部分114bb可以是從有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1生長的部分。附加生長部分114bb可以分別位于融合源極/漏極114b的一側(cè)和另一側(cè)上。每個主生長部分114ba可以與每個附加生長部分114bb共享一個平面。主生長部分114ba可以具有菱形形狀,附加生長部分114bb可以具有矩形形狀,并且融合生長部分114bc可以理解為具有使主生長部分114ba的邊緣融合的形狀。更具體地,融合生長部分114bc可以是這樣的部分,其中主生長部分114ba的相鄰邊緣被融合,并且這些融合的部分在晶體生長工藝過程中向上地和向下地延伸。
主生長部分114ba的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一殘余物108a的上表面接觸,附加生長部分114bb的下表面可以與有源鰭102b的側(cè)表面和第二殘余物108b的上表面接觸。附加生長部分114bb的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更低的水平高度上。融合生長部分114bc的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更高的水平高度上。
圖4為用于描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。圖4可以理解為參照圖3b描述的配置的實(shí)施例。由于圖4的e2a具有與圖2中的(b)相同的配置,因此可以參照圖2中的(b)。
參照圖4和圖2中的(b),根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100d可以包括襯底102a、有源鰭102b、融合晶體生長源極/漏極114b以及器件隔離層104。
器件隔離層104可以填充上文描述的第一溝槽tr1、第二溝槽tr2和第三溝槽tr3。填充第一溝槽tr1的器件隔離層104的上表面可以布置在比填充第二溝槽tr2的器件隔離層104的上表面更高的水平高度上。填充第一溝槽tr1的器件隔離層104的上表面可以布置在一個高的水平高度上和一個低的水平高度上。由于比布置在低的水平高度上的部分更加突出,因此布置在所述高的水平高度上的部分在下文中被稱為“突出物”。
因此,填充第一溝槽tr1的器件隔離層104可以包括從第一溝槽tr1的側(cè)表面突出的第一突出物104a。填充第二溝槽tr2的器件隔離層104可以包括從第二溝槽tr2的側(cè)表面突出的第二突出物104b。第一突出物104a的上表面可以布置在比第二突出物104b的上表面更高的水平高度上。有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k2。暴露部分k2可以是由有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba與第二突出物104b的上表面之間的水平高度差所暴露的部分。
融合晶體生長源極/漏極114b可以具有這樣的形狀,其中具有非對稱菱形形狀的晶體生長部分的邊緣被融合,如上文所述。融合源極/漏極114b可以包括主生長部分114ba、附加生長部分114bb和融合生長部分114bc。
主生長部分114ba的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一突出物104a的上表面接觸,附加生長部分114bb的下表面可以與有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k2和第二突出物104b的上表面接觸。附加生長部分114bb的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更低的水平高度上。融合生長部分114bc的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更高的水平高度上。
圖5a、圖6a、圖7a中的(a)、圖8a中的(a)、圖9a、圖10a、圖11a、圖12a以及圖13a為按照處理順序示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖。圖5b、圖6b、圖7b、圖8b、圖9b、圖10b、圖11b、圖12b以及圖13b分別為沿著每張透視圖的線v-v'截取的截面圖(這里,在圖6a、圖7a中的(a)、圖8a中的(a)和圖9a、圖10a、圖11a、圖12以及圖13a中將省略線v-v')。
參照圖5a和圖5b,制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100a的方法可以包括形成從單個襯底102a突出的有源鰭102b、覆蓋各有源鰭102b的表面的器件隔離層104和與有源鰭102b交叉的犧牲柵極疊層106的步驟。
有源鰭102b的形成可以包括步驟:通過使襯底102a凹進(jìn)而形成第一溝槽tr1和第二溝槽tr2。第一溝槽tr1的底表面可以布置在與第二溝槽tr2的底表面相同的水平高度上。第一溝槽tr1的寬度trw1和第二溝槽tr2的寬度trw2可以理解為相鄰的有源鰭102b之間的距離。第一溝槽tr1的寬度trw1可以小于第二溝槽tr2的寬度trw2。因此,共享第一溝槽tr1的有源鰭102b之間的距離可以小于共享第二溝槽tr2的有源鰭102b之間的距離。
有源鰭102b可以包括第一鰭區(qū)a和第二鰭區(qū)b。第一鰭區(qū)a可以是與犧牲柵極疊層106垂直交叉的區(qū)域,并且第二鰭區(qū)b可以是暴露的區(qū)域。
所述方法還可以包括形成第三溝槽tr3的步驟??梢酝ㄟ^使第二溝槽tr2的底表面trb2凹進(jìn)而形成第三溝槽tr3。第三溝槽tr3的底表面trb3可以布置在比第一溝槽tr1的底表面trb1和第二溝槽tr2的底表面trb2更低的水平高度上。
有源塊abl可以被第二溝槽tr2和/或第三溝槽tr3分離開。有源塊abl可以包括共享第一溝槽tr1的有源鰭102b。例如,sram可以包括具有不同類型的雜質(zhì)的多個有源塊abl。第三溝槽tr3可以使上述各有源塊abl電絕緣。
襯底102a可以是晶體生長襯底。例如,襯底102a可以包括si襯底或sige襯底。
器件隔離層104可以填充第一溝槽tr1、第二溝槽tr2和第三溝槽tr3。器件隔離層104的上表面可以布置在比有源鰭102b的上表面更低的水平高度上。器件隔離層104的上表面可以與犧牲柵極疊層106的下表面接觸。例如,器件隔離層104可以包括sio2。
犧牲柵極疊層106可以與有源鰭102b的第二鰭區(qū)b交叉,并且彼此間隔開。犧牲柵極疊層106可以包括犧牲介電層106a、犧牲柵極106b以及堆疊在犧牲柵極106b的上表面上的硬掩模106c。犧牲介電層106a可以形成在犧牲柵極106b與有源鰭102b的第一鰭區(qū)a之間。犧牲介電層106a可以是通過對有源鰭102b的表面進(jìn)行熱氧化而形成的氧化硅層。犧牲柵極106b可以與犧牲介電層106a的表面和器件隔離層104的上表面接觸。犧牲柵極106b可以包括多晶硅。硬掩模106c可以作為用于形成犧牲柵極106b的刻蝕掩模使用。硬掩模106c可以包括sinx。
參照圖6a和圖6b,所述方法可以包括形成間隔件層108a的步驟。
間隔件層108a可以共形地覆蓋犧牲柵極疊層106、有源鰭102b的第二鰭區(qū)b以及器件隔離層104的上表面。間隔件層108a可以包括堆疊的sinx層和sic層。在一些實(shí)施例中,間隔件層108a可以包括堆疊的sinx層和sicn層。
圖7a中的(a)為處理透視圖,并且圖7a中的(b)為圖7a中的(a)的e3部分的放大圖。
參照圖7a和圖7b,所述方法可以包括步驟:在犧牲柵極疊層106的側(cè)表面上形成間隔件108。
在形成間隔件108時,第一殘余物108a可以保留在共享第一溝槽tr1的有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc上。第二殘余物108b可以保留在共享第二溝槽tr2并且與第一側(cè)表面102bc平行的第二側(cè)表面102bd上。第二殘余物108b可以在體積上小于第一殘余物108a。第一殘余物108a的上表面可以布置在比第二殘余物108b的上表面更高的水平高度上。覆蓋犧牲柵極疊層106的側(cè)表面的間隔件108的上表面可以布置在比犧牲柵極疊層106的硬掩模106c的上表面更低的水平高度上。
有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd可以由第一殘余物108a的上表面與第二殘余物108b的上表面之間的水平高度差ld1暴露。
例如,可以在回刻蝕處理中形成間隔件108。第一殘余物108a和第二殘余物108b可以是在完成回刻蝕處理之后保留的間隔件層108a的殘余物。由于第一溝槽tr1的寬度trw1與第二溝槽tr2的寬度trw2之間的差異,會產(chǎn)生第一殘余物108a與第二殘余物108b之間的體積上的差異。這是因?yàn)槿コ趯挾容^大的第二溝槽tr2中形成的間隔件層108a的速率比去除在寬度較小的第一溝槽tr1中形成的間隔件層108a的速率更快。
在回刻蝕處理過程中,會使器件隔離層104的上表面凹進(jìn)。器件隔離層104可以包括被第一殘余物108a和第二殘余物108b覆蓋的上表面,以及暴露的上表面。器件隔離層104的各上表面之間可以存在水平高度差。例如,在器件隔離層104中,被第一殘余物108a和第二殘余物108b覆蓋的上表面可以布置在比暴露的上表面更高的水平高度上。
圖8a中的(a)為處理透視圖,并且圖8a中的(b)為圖8a中的(a)的e4部分的放大圖。
參照圖8a和圖8b,所述方法可以包括步驟:使有源鰭102b的第二鰭區(qū)b凹進(jìn)。
第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)處理可以包括步驟:去除有源鰭102b的未被器件隔離層104覆蓋的部分。凹進(jìn)的第二鰭區(qū)b可以包括凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb。第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba可以布置在比第一鰭區(qū)a的上表面102ba'更低的水平高度上。例如,有源鰭102b可以具有包括凹部分和凸部分的凹-凸形狀。
第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba可以布置在與第一殘余物108a的上表面相同的水平高度上,或者比第一殘余物108a的上表面更低的水平高度上,并且布置在比第二殘余物108b的上表面更高的水平高度上。第二鰭區(qū)b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k1。暴露部分k1可以是由第二殘余物108b的上表面與第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba之間的水平高度差所暴露的部分。
在下文中,由于圖9a的e1部分具有與圖1a中的(b)相同的配置,因此可以參照圖1a中的(b)。
參照圖9a和圖9b以及圖1a中的(b),所述方法可以包括步驟:執(zhí)行晶體生長工藝,以從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb生長源極/漏極114a。
源極/漏極114a可以生長為具有左-右非對稱菱形狀。具有左-右非對稱菱形狀的源極/漏極114a可以包括主生長部分114aa和附加生長部分114ab。
主生長部分114aa可以是從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb生長的部分,附加生長部分114ab可以是從有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1生長的部分。主生長部分114aa可以具有菱形形狀,附加生長部分114ab可以具有矩形形狀。主生長部分114aa和附加生長部分114ab可以共享一個平面。
主生長部分114aa的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一殘余物108a的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以與有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1和第二殘余物108b的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以布置在比主生長部分114aa的下表面更低的水平高度上。
例如,源極/漏極114a可以在外延生長工藝中形成。源極/漏極114a可以包括si、sige或sic。源極/漏極114a可以包括雜質(zhì)。源極/漏極114a可以包括n型雜質(zhì)或者p型雜質(zhì)。這些雜質(zhì)可以在源極/漏極114a中以不同方式分布。例如,在進(jìn)行晶體生長工藝時,可以根據(jù)有源鰭102b增加摻雜物濃度。
參照圖10a和圖10b,所述方法可以包括步驟:形成覆蓋源極/漏極114a的層間絕緣層116,以及去除硬掩模106c。
層間絕緣層116、間隔件108和犧牲柵極106b的上表面可以布置在相同的水平高度上。層間絕緣層116可以包括sio2。
參照圖11a和圖11b,所述方法可以包括步驟:形成柵極溝槽gt。
柵極溝槽gt的形成可以包括步驟:去除犧牲柵極106b。這里,犧牲介電層106a可以用來防止有源鰭102b在去除犧牲柵極106b時受到損壞。犧牲介電層106a可以連同犧牲柵極106b一起被去除,或者可以保留。
柵極溝槽gt的側(cè)表面可以是間隔件108的側(cè)表面。柵極溝槽gt的下表面可以是由柵極溝槽gt暴露的器件隔離層104的表面和有源鰭102b的表面。當(dāng)保留犧牲介電層106a時,柵極溝槽gt的底表面可以是器件隔離層104的表面和包圍有源鰭102b的犧牲介電層106a的表面。
參照圖12a和圖12b,所述方法可以包括步驟:在柵極溝槽gt中形成柵極疊層118。
柵極疊層118可以包括柵極介電層118a和柵電極118b。柵極介電層118a可以包括下表面118aa,以及垂直于下表面118aa的側(cè)表面118ab。柵極介電層118a的下表面118aa可以共形地形成在器件隔離層104的表面和暴露在柵極溝槽gt中的有源鰭102b的側(cè)表面與上表面上。柵極介電層118a的側(cè)表面118ab可以與柵極溝槽gt的側(cè)表面接觸。柵電極118b可以與柵極介電層118a的下表面118aa和側(cè)表面118ab接觸,并且可以填充柵極溝槽gt。柵極介電層118a、柵電極118b和層間絕緣層116的上表面可以布置在相同的水平高度上。
柵極介電層118a可以包括高k材料。當(dāng)柵極介電層118a由高k材料形成時,即使柵極介電層118a較薄,也會有利于減少漏電流。所述高k材料可以包括hfo2、al2o3、zro2或ta2o5。柵電極118b可以包括w或al。在一些實(shí)施例中,柵電極118b可以具有包括緩沖層的堆疊的結(jié)構(gòu)。緩沖層可以包括氮化鈦(tin)或氮化鉭(tan)。
參照圖13a和圖13b,所述方法可以包括步驟:形成保護(hù)層120、過孔122以及接觸電極126。
保護(hù)層120可以覆蓋柵電極118b的上表面和層間絕緣層116的上表面。保護(hù)層120可以包括siox。
過孔122可以穿過層間絕緣層116和保護(hù)層120。過孔122的上表面可以具有在一個方向上延伸的條形形狀。由于過孔122,可以暴露出源極/漏極114a的主生長部分114aa的表面和附加生長部分114ab的表面。
接觸電極126可以填充過孔122并且接觸源極/漏極114aa。接觸電極126可以稱為插塞件。接觸電極126可以包括w。
在一些實(shí)施例中,接觸電極126可以與圖17的包括位于相鄰源極/漏極之間的融合晶體生長部分的器件協(xié)同使用。接觸電極126可以與第一菱形源極/漏極、第二菱形源極/漏極和融合晶體生長部分直接接觸。
所述方法還可以包括步驟:在通過過孔122暴露的源極/漏極114a的表面上形成硅化物層124。形成硅化物層124的步驟可以包括步驟:在過孔122中的暴露的源極/漏極114a上注入導(dǎo)電金屬,以及執(zhí)行熱處理工藝。硅化物層124可以形成在源極/漏極114a與接觸電極126之間。
通過上文描述的各個過程,可以制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。
圖14至圖16為示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖。圖14可以理解為示出了在上述各處理中的參照圖6a和圖6b描述的處理之后要執(zhí)行的處理。
圖14中的(a)為處理透視圖,并且圖14中的(b)為圖14中的(a)的e5部分的放大圖。
參照圖14、圖6a和圖6b,制造根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件100c的方法可以包括步驟:在犧牲柵極疊層106的側(cè)表面上形成間隔件108。
間隔件108的形成可以包括步驟:通過刻蝕工藝部分去除間隔件層108a。在刻蝕工藝期間,在間隔件層108a中,可以去除覆蓋有源鰭102b的第二鰭區(qū)b的部分和覆蓋硬掩模116c的部分。隨后,可以過度刻蝕器件隔離層104的上表面。
填充第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的器件隔離層104的上表面可以布置在一個高的水平高度上和一個低的水平高度上。所述高的水平高度可以理解為器件隔離層104的上表面的最高水平高度,所述低的水平高度可以理解為器件隔離層104的上表面的最低水平高度。由于布置在所述高的水平高度上的部分相對于布置在所述低的水平高度上的部分突出,因此布置在所述高的水平高度上的部分在下文中被稱為“突出物”。
因此,填充第一溝槽tr1的器件隔離層104可以包括從第一溝槽tr1的側(cè)表面突出的第一突出物104a。填充第二溝槽tr2的器件隔離層104可以包括從第二溝槽tr2的側(cè)表面突出的第二突出物104b。第一突出物104a的上表面可以布置在比第二突出物104b的上表面更高的水平高度上。因此,有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc(即,第一溝槽tr1的側(cè)表面)可以包括第一突出物104a,并且與有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc平行的第二側(cè)表面102bd(即,第二溝槽tr2的側(cè)表面)可以包括第二突出物104b。因此,可以通過第一突出物104a的上表面與第二突出物104b的上表面之間的水平高度差ld2更多地暴露有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd。
更具體地,因?yàn)榕c溝槽tr1和溝槽tr2的中心部分相對應(yīng)的器件隔離層104的上表面相比于與第一溝槽tr1和第二溝槽tr2的側(cè)表面相鄰的器件隔離層104的上表面以更快的速率凹進(jìn),所以可以形成第一突出物104a和第二突出物104b。此外,第一突出物104a和第二突出物104b可以具有水平高度差,這是因?yàn)樾纬稍趯挾容^大的第二溝槽tr2中的器件隔離層104相比于形成在寬度較小的第一溝槽tr1中的器件隔離層104被去除得更快。
在下文中,圖15中的(a)為處理透視圖,并且圖15中的(b)為圖15中的(a)的e6部分的放大圖。
參照圖15和圖8b,所述方法可以包括步驟:使有源鰭102b的第二鰭區(qū)b凹進(jìn)。
第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)可以包括步驟:去除有源鰭102b中未被器件隔離層104覆蓋而暴露出的部分。凹進(jìn)的第二鰭區(qū)b可以包括凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb。第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba可以布置在比第一鰭區(qū)a的上表面102ba'更低的水平高度上。例如,有源鰭102b可以具有包括凹部分和凸部分的凹-凸形狀。
第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba可以布置在與第一突出物104a的上表面相同的水平高度上,或者比第一突出物104a的上表面更低的水平高度上,并且布置在比第二突出物104b的上表面更高的水平高度上。第二鰭區(qū)b的第二側(cè)表面102bd可以包括暴露部分k2。暴露部分k2可以是由第二鰭區(qū)b的凹進(jìn)上表面102ba與第二突出物104b的上表面之間的水平高度差暴露的部分。
在下文中,圖16中的(a)為處理透視圖,并且圖16中的(b)為圖16中的(a)的e2部分的放大圖。參照圖16,所述方法可以包括步驟:執(zhí)行晶體生長工藝,以在凹進(jìn)的第二鰭區(qū)b中生長源極/漏極114a。
源極/漏極114a可以具有非對稱菱形狀。源極/漏極114a可以包括主生長部分114aa和附加生長部分114ab。主生長部分114aa可以是從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb以菱形形狀生長的部分。附加生長部分114ab可以是從有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k2生長的部分。附加生長部分114ab可以具有矩形形狀。主生長部分114aa和附加生長部分114ab可以共享一個平面。
主生長部分114aa的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一突出物104a的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以與有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k2和第二突出物104b的上表面接觸。附加生長部分114ab的下表面可以布置在比主生長部分114aa的下表面更低的水平高度上。
例如,源極/漏極114a可以通過外延工藝結(jié)晶。
隨后的處理可以與參照圖10a、圖11a、圖12和圖13a描述的上述處理相同。
圖17為示出制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法的處理透視圖。
在將要參照圖17描述的處理之前執(zhí)行的各處理可以與上述實(shí)施例中參照圖5a至圖8a描述的各處理相同。由于圖17的e1部分具有與圖1a中的(b)相同的配置,因此可以參照圖1a中的(b)。
參照圖8a、圖17和圖1a中的(b),制造根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的方法可以包括步驟:形成融合源極/漏極114b。
融合源極/漏極114b可以與多個有源鰭102b接觸,并且可以包括主生長部分114ba、附加生長部分114bb以及融合生長部分114bc。主生長部分114ba可以是從有源鰭102b的凹進(jìn)上表面102ba和凹進(jìn)側(cè)表面102bb生長的部分。附加生長部分114bb可以是從有源鰭102b的第二側(cè)表面102bd的暴露部分k1生長的部分。附加生長部分114bb可以布置在融合源極/漏極114b的一側(cè)和另一側(cè)上。主生長部分114ba可以與附加生長部分114bb共享一個平面。主生長部分114ba可以具有菱形形狀,附加生長部分114bb可以具有矩形形狀,并且融合生長部分114bc可以理解為具有使主生長部分114ba的邊緣融合的形狀。更具體地,融合生長部分114bc可以是這樣的部分,其中主生長部分114ba的相鄰邊緣被融合,并且這些融合的部分在晶體生長工藝過程中向上地和向下地延伸。
在上文描述的配置中,第一殘余物108a可以保留在有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc(即,第一溝槽tr1的側(cè)表面)和器件隔離層104的上表面上。第二殘余物108b可以保留在與第一側(cè)表面102bc平行的第二側(cè)表面102bd和附加生長部分114bb的下表面上。主生長部分114ba的下表面可以與有源鰭102b的上表面和第一殘余物108a的上表面接觸,附加生長部分114bb的下表面可以與有源鰭102b的側(cè)表面和第二殘余物108b的上表面接觸。附加生長部分114bb的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更低的水平高度上。融合生長部分114bc的下表面可以布置在比主生長部分114ba的下表面更高的水平高度上。
在一些實(shí)施例中,參照圖4,第一殘余物108a和第二殘余物108b可以完全去除,從器件隔離層104延伸的第一突出物104a可以存在于有源鰭102b的第一側(cè)表面102bc上,并且從器件隔離層104延伸的第二殘余物104b可以存在于與第一側(cè)表面102bc平行的第二側(cè)表面102bd上。
隨后的各處理可以與參照圖13a和圖13b以及圖14a和圖14b描述的上述各處理相同。
圖18為概念性示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d的半導(dǎo)體模塊的示圖。
參照圖18,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的半導(dǎo)體模塊500可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d。半導(dǎo)體模塊500還可以包括安裝在模塊襯底510上的微處理器520。輸入/輸出終端540可以布置在模塊襯底的至少一側(cè)上。半導(dǎo)體模塊500可以包括存儲卡或固態(tài)盤(ssd)。
圖19為概念性示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d的電子系統(tǒng)的框圖。
參照圖19,半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d可以應(yīng)用于電子系統(tǒng)600。電子系統(tǒng)600可以包括主體610、微處理器單元620、電源630、功能單元640和/或顯示控制器單元650。主體610可以是包括印刷電路板(pcb)的系統(tǒng)板或母板。微處理器單元620、電源630、功能單元640以及顯示控制器單元650可以裝載或安裝在主體610上。顯示單元660可以布置在主體610的表面上或主體610的外側(cè)。例如,顯示單元660可以布置在主體610的表面上并且顯示由顯示控制器單元650處理的圖像。電源630可以從外部電源等接收恒定電壓,將此電壓分成各種不同的所需的電壓電平,并且向微處理器單元620、功能單元640以及顯示控制器單元650等供應(yīng)這些電壓。微處理器單元620可以從電源630接收電壓,以控制功能單元640和顯示單元660。功能單元640可以執(zhí)行電子系統(tǒng)600的各種功能。例如,當(dāng)電子系統(tǒng)600為移動電子設(shè)備(如移動電話)時,功能單元640可以具有若干執(zhí)行無線通信功能(例如,通過撥號或與外部設(shè)備670的通信而向顯示單元660輸出圖像或向揚(yáng)聲器輸出語音)的組件。當(dāng)安裝了攝像頭時,功能單元640可以作為圖像處理器。在應(yīng)用本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例中,當(dāng)電子系統(tǒng)600連接至存儲卡之類時,為了擴(kuò)展其容量,功能單元640可以是存儲卡控制器。功能單元640可以通過有線或無線通信單元680跟外部設(shè)備670交換信號。此外,當(dāng)電子系統(tǒng)600需要通用串行總線(usb)之類時,為了擴(kuò)展功能性,功能單元640可以作為接口控制器。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d可以包括在功能單元640中。
圖20為概念性示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d的電子系統(tǒng)的框圖。
參照圖20,電子系統(tǒng)700可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c或100d。
電子系統(tǒng)700可以應(yīng)用于移動電子設(shè)備或計(jì)算機(jī)。例如,電子系統(tǒng)700可以包括存儲器系統(tǒng)712、微處理器714、隨機(jī)存取存儲器(ram)716以及使用總線720進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的用戶接口718。微處理器714可以對電子系統(tǒng)700編程,或者控制電子系統(tǒng)700。ram716可以用作微處理器714的操作存儲器。例如,微處理器714或ram716可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各實(shí)施例制造的半導(dǎo)體器件100a、100b、100c和100d之一。
微處理器714、ram716和/或其他組件可以組裝在單個封裝件中。用戶接口718可以用于向電子系統(tǒng)700輸入數(shù)據(jù)或從電子系統(tǒng)700輸出數(shù)據(jù)。存儲器系統(tǒng)712可以存儲用于操作微處理器714的代碼、由微處理器714處理的數(shù)據(jù)或外部輸入數(shù)據(jù)。存儲器系統(tǒng)712可以包括控制器和存儲器裝置。
如上文所闡述,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以包括具有左-右非對稱形狀的晶體生長源極/漏極。
由于源極/漏極的非對稱形狀,可以進(jìn)一步獲得源極/漏極的接觸面積,并因此可以改善半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通電流特性。
對于一名本領(lǐng)域技術(shù)人員而言,在查閱附圖和詳細(xì)描述之后,根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的其他器件、方法和/或系統(tǒng)將變得清楚。所有這樣的附加器件和/或系統(tǒng)旨在被包括在本文描述之內(nèi)、在本發(fā)明構(gòu)思的范圍之內(nèi)以及受到隨附的權(quán)利要求的保護(hù)。而且,本文公開的所有實(shí)施例旨在被單獨(dú)實(shí)施或者以任何方式和/或組合而組合實(shí)施。
在附圖和說明書中,已經(jīng)公開了典型的實(shí)施例,而且,雖然采用了特定術(shù)語,但是其僅用于一般性和描述性的意義,而非以限制為目的。以上內(nèi)容只用于說明各實(shí)施例,而不應(yīng)理解為對其進(jìn)行限制。雖然已經(jīng)描述了一些實(shí)施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易領(lǐng)會,可以在實(shí)質(zhì)上不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的新穎性指教、優(yōu)點(diǎn)和范圍的前提下進(jìn)行許多修改。