半導(dǎo)體器件及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及制造方法。該半導(dǎo)體器件包括注入在半導(dǎo)體基板中的第一阱和第二阱。所述半導(dǎo)體器件還包括在第一阱和第二阱之上介于凸起源極結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)之間的柵極結(jié)構(gòu)。凸起源極結(jié)構(gòu)位于第一阱上且與第一阱接觸并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)連接。凸起漏極結(jié)構(gòu)位于第二阱上且與第二阱接觸并且與第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)至少包括間隙和輕摻雜部分。
【專利說明】半導(dǎo)體器件及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(M0SFET)。更特定地，本發(fā)明涉及與多柵極橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體(LDMOS)有關(guān)的制造方法及器件結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]娃半導(dǎo)體加工已經(jīng)發(fā)展成制造集成電路的成熟操作。隨著制造工藝技術(shù)不斷進(jìn)步，集成電路的核(core)和輸入/輸出(I/O)工作電壓已經(jīng)降低。然而，輔助器件的工作電壓基本保持不變。輔助器件包括對(duì)接到集成電路的器件。例如，輔助器件可為打印機(jī)、掃描儀、磁盤驅(qū)動(dòng)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器或相機(jī)。
[0003]集成電路可包括有源和無源元件的互連陣列，諸如通過一系列兼容工藝與基板集成在一起或沉積于基板上的晶體管、電阻器、電容器和電感器。輔助器件可在高于包含在集成電路內(nèi)的晶體管的擊穿電壓的電壓處進(jìn)行操作。隨著施加于晶體管的工作電壓增加，晶體管終將擊穿，使得電流不可控地增加。例如，擊穿不利影響實(shí)例可包括穿通、雪崩擊穿和柵極氧化物擊穿。此外，在相當(dāng)大持續(xù)時(shí)間內(nèi)高于擊穿電壓的操作降低晶體管壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了以下半導(dǎo)體器件和半導(dǎo)體器件制造方法。
[0005](I) 一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0006]第一阱，注入在半導(dǎo)體基板中；
[0007]第二阱，注入在所述半導(dǎo)體基板中；
[0008]柵極結(jié)構(gòu)，在所述第一阱和所述第二阱上；
[0009]凸起源極結(jié)構(gòu)，在所述第一阱上且與所述第一阱接觸，并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接；以及
[0010]凸起漏極結(jié)構(gòu)，在所述第二阱上且與所述第二阱接觸，并且與第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接，
[0011]其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括將所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)分開的間隙。
[0012]( 2)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0013](3)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0014](4)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0015](5)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述凸起源極結(jié)構(gòu)和所述凸起漏極結(jié)構(gòu)都具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0016](6)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)柵極。[0017](7)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述間隙具有比所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)的鰭狀長(zhǎng)度小的間隙長(zhǎng)度。
[0018](8)根據(jù)(I)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述間隙具有非均勻間隙長(zhǎng)度。
[0019](9) 一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括:
[0020]第一講,具有第一講上表面；
[0021]第二阱，具有第二阱上表面；
[0022]柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第一阱上表面和所述第二阱上表面上；
[0023]凸起源極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第一阱上且與所述第一阱接觸，在至少一個(gè)位置具有比所述第一阱上表面更高的源極上表面，并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接；以及
[0024]凸起漏極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第二阱上并且通過第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)比所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)輕地?fù)诫s。
[0025](10)根據(jù)(9)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0026]( 11)根據(jù)(10 )所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)具有比所述源極上表面和所述漏極上表面高的柵極上表面。
[0027](12)根據(jù)(10)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)柵極。
[0028]( 13)根據(jù)(12)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0029](14)根據(jù)(13)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0030](15)根據(jù)(14)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括與所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相比的輕摻雜部分，所述輕摻雜部分具有比所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)的鰭狀長(zhǎng)度小的長(zhǎng)度。
[0031](16)根據(jù)(15)所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述輕摻雜部分具有非均勻長(zhǎng)度。
[0032](17) 一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括以下步驟:
[0033]將第一阱注入到半導(dǎo)體基板中；
[0034]將第二阱注入到所述半導(dǎo)體基板中；
[0035]制造第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)；
[0036]部分在所述第一阱上且部分在所述第二阱上制造柵極結(jié)構(gòu)；
[0037]在所述第一阱上且與所述第一阱接觸地制造凸起源極結(jié)構(gòu)；以及
[0038]在所述第二阱上且與所述第二阱接觸地制造凸起漏極結(jié)構(gòu)；并且
[0039]其中:
[0040]所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起源極結(jié)構(gòu)；
[0041]所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)之間；以及
[0042]所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括以下至少一個(gè):
[0043]間隙，將所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)分開；以及
[0044]輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)比所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)輕地?fù)诫s。
[0045]( 18)根據(jù)(17)所述的方法，其中，所述第一和第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述柵極結(jié)構(gòu)更窄的寬度。
[0046](19)根據(jù)(17)所述的方法，其中:
[0047]所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度；并且
[0048]所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
[0049](20)根據(jù)(19)所述的方法，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)比所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)輕地?fù)诫s。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0050]參考以下附圖及說明，可更好地理解所公開方法和裝置。圖中，相同附圖標(biāo)記表示不同視圖中的對(duì)應(yīng)部分。
[0051]圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的三維視圖。
[0052]圖2示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖。
[0053]圖3示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的三維視圖。
[0054]圖4示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
[0055]圖5示出根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
[0056]圖6示出根據(jù)第四示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的橫截面視圖。
[0057]圖7 Ca)示出根據(jù)第五示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的三維視圖。
[0058]圖7 (b)示出根據(jù)第五示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖。
[0059]圖8示出制造半導(dǎo)體器件的示例性方法。
【具體實(shí)施方式】
[0060]圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100的三維視圖。圖2示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100的橫截面視圖。例如，半導(dǎo)體器件100可為η型金屬氧化物半導(dǎo)體(NMOS)結(jié)構(gòu)或P型金屬氧化物半導(dǎo)體(PMOS)結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體器件100包括注入在半導(dǎo)體基板110中的半導(dǎo)體層120。半導(dǎo)體層120具有頂表面122。半導(dǎo)體層120可包括阱和淺溝槽隔離(STI)區(qū)。例如，圖2中，半導(dǎo)體層120包括注入在基板110中的第一阱128、第二阱126和第三阱125。
[0061]在實(shí)施方式中，半導(dǎo)體基板110為由P型材料制成的P型基板。通過摻雜工藝,通過將某種類型原子添加到半導(dǎo)體以增加正載流子(空穴)數(shù)，可獲得P型材料?；蚩?，半導(dǎo)體基板110可為η型基板。第一阱128可通過注入具有第一導(dǎo)電類型的第一材料來形成。第二阱126可通過將具有第二導(dǎo)電類型的第二材料注入到基板110中來形成。第三阱125可通過將具有第一導(dǎo)電類型的第一材料注入到基板110中來形成。第一材料可為P型材料，諸如硼或其它合適材料。第二材料可為η型材料，諸如磷、砷或其它合適材料?；蚩?，第一材料可為η型材料，第一材料可為P型材料。
[0062]半導(dǎo)體器件100包括介于源極結(jié)構(gòu)150與漏極結(jié)構(gòu)130之間的柵極結(jié)構(gòu)140。柵極結(jié)構(gòu)140設(shè)置于第一阱128和第二阱126上。柵極結(jié)構(gòu)140位于圖2橫截面視圖中兩個(gè)間隔物142和144之間。雖然間隔物通常為介電材料，諸如SiO2，但是可使用任何合適材料。
[0063]如圖1所示，柵極結(jié)構(gòu)140包括第一柵極146和第二柵極148。柵極結(jié)構(gòu)140可具有與半導(dǎo)體層120相同的寬度。柵極結(jié)構(gòu)140比源極結(jié)構(gòu)150或漏極結(jié)構(gòu)130寬。[0064]凸起源極結(jié)構(gòu)150設(shè)置于第一阱128上并且與第一阱128接觸，如圖2所示。凸起源極結(jié)構(gòu)150通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170與柵極結(jié)構(gòu)140連接，如圖1和圖2所示。在NMOS中，凸起源極結(jié)構(gòu)150可包括N+區(qū)141和N-LDD區(qū)。LDD是指輕摻雜漏極(lightlydoped drain, LDD),所述輕摻雜漏極具有比可由“ + ”表示的高摻雜漏極(highly dopeddrain, HDD)更輕的載流子濃度。LDD區(qū)可由字母“N”或“P”后表示，“N”或“P”表示η型材料或P型材料。因此，N-LDD區(qū)一般具有比N+區(qū)更輕的η型材料濃度。N-LDD區(qū)可具有在I X IO17CnT3到5X IO17CnT3范圍內(nèi)的η型材料濃度。第一阱128可具有在5X IO16CnT3到I X 1018cm_3范圍內(nèi)的P型材料濃度。
[0065]凸起漏極結(jié)構(gòu)130設(shè)置于第二阱126上并且與第二阱126接觸，如圖2所示。鰭狀結(jié)構(gòu)160延伸到凸起漏極結(jié)構(gòu)中，所述凸起漏極結(jié)構(gòu)通過使用160作為晶種的外延生長(zhǎng)來形成。所述凸起結(jié)構(gòu)可包括諸如η型摻雜物和SiC的材料中至少一個(gè)。因此，凸起漏極結(jié)構(gòu)130與第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160連接，如圖1和圖2所示。選擇性外延生長(zhǎng)的形狀并不限于圖1所示形狀。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160包括間隙165，所述間隙165將柵極結(jié)構(gòu)140與凸起漏極結(jié)構(gòu)130分開。間隙165可在柵極結(jié)構(gòu)140形成之前形成。間隙165可具有小于或等于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的長(zhǎng)度L2的長(zhǎng)度LI，使得漏極結(jié)構(gòu)130與柵極結(jié)構(gòu)140分開，以提高半導(dǎo)體器件100的擊穿電壓。例如，間隙165可具有介于60nm與200nm之間的長(zhǎng)度LI，而第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160可具有介于Onm與IOOnm之間的長(zhǎng)度。
[0066]間隙165可位于柵極結(jié)構(gòu)140附近，如圖1和圖2所示?；蚩?，間隙165可位于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的中間附近。間隙165在橫截面視圖中可具有均勻長(zhǎng)度或非均勻長(zhǎng)度。例如，間隙165在遠(yuǎn)離第二阱126處可具有更大長(zhǎng)度，在第二阱126附近處具有更短長(zhǎng)度。
[0067]半導(dǎo)體層120進(jìn)一步包括第一淺溝槽隔離(STI)區(qū)124和第二 STI區(qū)129。STI124位于第三阱125上，STI129位于第一阱128上。STI區(qū)124和129可包括介電材料，諸如SiO2或其它合適材料。STI區(qū)124和129可為半導(dǎo)體器件100提供隔離和保護(hù)。
[0068]圖3至圖4示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件200。圖3示出半導(dǎo)體器件200的三維視圖。圖4示出半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)200的橫截面視圖。
[0069]如圖3至圖4所示，第一阱128具有第一阱上表面128a，第二阱126具有第二阱上表面126a。凸起源極結(jié)構(gòu)150設(shè)置于第一阱128上并且與第一阱128接觸，凸起源極結(jié)構(gòu)150在至少一個(gè)位置中具有比第一阱上表面128a高的源極上表面150a，并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170與柵極結(jié)構(gòu)140連接。凸起漏極結(jié)構(gòu)130設(shè)置于第二阱126上并且通過第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160與柵極結(jié)構(gòu)140連接。第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170和第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160進(jìn)行不同摻雜。例如，第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160包括輕摻雜部分265,所述輕摻雜部分265比第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170相對(duì)高地?fù)诫s。在另一個(gè)實(shí)例中，第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160可包括無摻雜部分265。輕摻雜部分265可接近柵極結(jié)構(gòu)140或接近漏極結(jié)構(gòu)130?；蚩?，間隙165可位于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的中間附近。輕摻雜部分265可具有與圖1至圖2中間隙165的尺寸相似的尺寸。同樣地，輕摻雜部分265在橫截面視圖中可具有均勻長(zhǎng)度或非均勻長(zhǎng)度。例如，輕摻雜部分265在遠(yuǎn)離第二阱126處可具有更大長(zhǎng)度，在第二阱126附近處具有更短長(zhǎng)度。
[0070]第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的摻雜密度可以不同于第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170的摻雜密度。例如，第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170的摻雜密度在約I X IO19CnT3到I X IO21CnT3范圍內(nèi)。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的摻雜密度在約I X IO19CnT3到I X IO21CnT3范圍內(nèi)。
[0071]或可，第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160和第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170可使用具有不同導(dǎo)電性的材料進(jìn)行摻雜。例如，第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170的材料可包括:As。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160的材料可包括Ph。
[0072]如圖3至圖4所示，第一和第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170和160均具有比柵極結(jié)構(gòu)140窄的寬度。柵極結(jié)構(gòu)140具有比源極上表面150a和漏極上表面130a高的柵極上表面140a。
[0073]如圖3所示，第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)170具有比凸起源極結(jié)構(gòu)150窄的寬度。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)160具有比凸起漏極結(jié)構(gòu)130窄的寬度。
[0074]圖5示出根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)500的橫截面視圖。第三示例性實(shí)施方式與第一示例性實(shí)施方式之間差異之一在于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)560的間隙565具有不同形狀。間隙565可具有梯形形狀，所述梯形形狀具有較大上開口和較小下開口。間隙565可以具有在上開口和下開口處具有不均勻長(zhǎng)度的其它形狀。
[0075]圖6示出根據(jù)第四示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)600的橫截面視圖。第四示例性實(shí)施方式與第二示例性實(shí)施方式之間差異之一在于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)660的輕摻雜部分665具有不同形狀。輕摻雜部分665可具有梯形形狀，所述梯形形狀具有較大上開口和較小下開口。輕摻雜部分665可位于第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)660的中間附近。同樣地，輕摻雜部分665可具有沿著輕摻雜部分665的高度具有不均勻長(zhǎng)度的其它形狀。
[0076]圖7 (a)示出根據(jù)第五示例性實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件700的三維視圖。半導(dǎo)體器件700包括具有雙間隔物的柵極結(jié)構(gòu)720，所述雙間隔物包括氮化硅部分710和氧化物或原硅酸四乙酯(TEOS)部分730、740。原位摻雜凸起源極結(jié)構(gòu)750和漏極結(jié)構(gòu)760通過外延工藝進(jìn)行沉積，以便具有低接觸電阻。間隙765或輕摻雜鰭狀體可位于柵極720附近以提高擊穿電壓。輕摻雜鰭狀體可包括鰭狀體，材料可包括S1、SiGe或Ge。
[0077]圖7 (b)示出圖7 (a)中根據(jù)第五示例性實(shí)施方式沿著平面A的半導(dǎo)體器件700的橫截面視圖。源極結(jié)構(gòu)750和漏極結(jié)構(gòu)760都包括矩形部分和梯形部分。梯形部分與矩形部分相比相對(duì)接近柵極結(jié)構(gòu)720。
[0078]圖8示出制造擊穿電壓增加的半導(dǎo)體器件的示例性制造工藝800。方法800僅用于說明，并且下文所述工藝并不一定以所述順序進(jìn)行。此外，可引入其它制造步驟。
[0079]在制造工藝800中，第一阱通過將第一阱注入到半導(dǎo)體基板中來制造(810)。所述步驟可包括利用適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)來注入半導(dǎo)體基板以形成P阱或N阱。例如，利用硼、P型材料來注入基板，形成P阱，而利用磷或砷(都為η型材料)來注入基板，形成N阱。
[0080]第二阱通過將第二阱注入到半導(dǎo)體基板中來制造(820)。所述步驟可包括利用適當(dāng)?shù)南鄳?yīng)雜質(zhì)來注入半導(dǎo)體基板以形成P阱或N阱。第一阱和第二阱具有不同導(dǎo)電類型。例如，當(dāng)?shù)谝悔鍨镻阱時(shí)，第二阱可為N阱。當(dāng)?shù)谝悔鍨镹阱時(shí)，第二阱可為P阱。
[0081]第一鰭狀結(jié)構(gòu)和第二鰭狀結(jié)構(gòu)可通過常規(guī)光刻工藝和蝕刻并且還通過間隔物來制造(830)。例如，第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)可通過在源極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)之間沉積半導(dǎo)體區(qū)來制造。第二鰭狀結(jié)構(gòu)不同于第一鰭狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行制造。例如，第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)可設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)之間并且具有將柵極結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)分開的間隙。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)可連接?xùn)艠O結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)并且不同于第一鰭狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行摻雜。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)可為未摻雜或比第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)更輕地?fù)诫s。
[0082]柵極結(jié)構(gòu)通過部分在第一阱上且部分在第二阱上制造至少一個(gè)半導(dǎo)體基板來形成(840)。雖然所述步驟可包括在柵極氧化物頂部上利用多晶硅來注入半導(dǎo)體基板以形成柵極結(jié)構(gòu)，但是可使用任何合適材料。柵極結(jié)構(gòu)可包括多個(gè)柵極。利用適當(dāng)?shù)碾s質(zhì)來輕度注入多晶硅增加了晶體管的擊穿電壓。將η型材料輕度注入到多晶硅中以形成N區(qū)，產(chǎn)生NMOS器件的柵極，而將P型材料輕度注入到多晶硅中以形成P區(qū)，產(chǎn)生PMOS器件的柵極。在示例性實(shí)施方式中，柵極輕度注入大約1018cnT3。
[0083]通過在LDD和HALO注入之后在半導(dǎo)體基板頂部上沉積介電材料(諸如SiO2)以形成間隔物來制造間隔物(850)。這可包括在將LDD部分注入在柵極結(jié)構(gòu)下之后在柵極結(jié)構(gòu)的多晶硅或偽多晶硅的側(cè)面上制造間隔物。兩個(gè)間隔物可制造為與柵極結(jié)構(gòu)相鄰。
[0084]通過至少部分在第一阱上注入源極半導(dǎo)體層并且與第一阱接觸來制造凸起源極結(jié)構(gòu)(860)。所述步驟可包括在第一阱中注入LDD區(qū)并且通過生長(zhǎng)外延硅層在LDD區(qū)上制造HDD區(qū)?；蚩?，所述步驟可包括在使LDD區(qū)上源極區(qū)凹陷之后注入HDD區(qū)。于是，所注入的HDD區(qū)部分在第一阱中，并且所形成的源極上表面在第一阱表面上，如圖1至圖6所示。所述步驟可進(jìn)一步包括在HDD區(qū)上注入硅化物層。
[0085]凸起漏極結(jié)構(gòu)通過在第二阱中注入漏極半導(dǎo)體區(qū)來制造(870)。所述步驟可包括在第二阱上制造HDD區(qū)并且與第二阱接觸且與柵極結(jié)構(gòu)分開。所述步驟還可包括在HDD區(qū)上注入硅化物層。所制造漏極結(jié)構(gòu)包括在第二阱的表面上的漏極連接點(diǎn)。所制造漏極結(jié)構(gòu)包括在第二阱的表面上的漏極連接點(diǎn)，如圖1至圖6所示。
[0086]第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接?xùn)艠O結(jié)構(gòu)與凸起源極。所述步驟可包括在圖1至圖6中半導(dǎo)體層120上沉積與源極結(jié)構(gòu)中材料相似的半導(dǎo)體材料。鰭狀材料可包括S1、SiGe和Ge。第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)之間。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括以下至少一個(gè):間隙，將柵極結(jié)構(gòu)與凸起漏極結(jié)構(gòu)分開；和輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)比第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)較輕地?fù)诫s。
[0087]所形成的第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)可比第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)較輕地?fù)诫s以增加半導(dǎo)體器件的擊穿電壓。
[0088]雖然所述方法還可包括在多晶硅頂部上沉積金屬并且然后使變?yōu)楹辖鹨栽诰w管的柵極、源極和漏極的頂部上產(chǎn)生硅化物以在所制造晶體管與金屬化層之間形成連接，但是可使用任何合適材料。金屬化層在所制造晶體管與其它器件之間形成互連。柵極與漏極之間半導(dǎo)體基板的區(qū)可能沒有硅化物。換言之，在柵極與漏極之間硅化物層中有間隙，需要在所述區(qū)中去除任何硅化物。
[0089]上述方法、器件和邏輯可在許多不同硬件組合中以許多不同方式進(jìn)行實(shí)施。例如，所述器件的全部或部分可包括在電話機(jī)、膝上型電腦、電路、控制器、微處理器或應(yīng)用特定集成電路(ASIC)中，或者可與分立邏輯或組件或者合并在單個(gè)集成電路上或分布于多個(gè)集成電路之間的其它類型模擬或數(shù)字電路組合一起進(jìn)行實(shí)施。
[0090]實(shí)施方式公開內(nèi)容僅用于說明的目的，而非用于限制。在所述系統(tǒng)和所述方法的范圍內(nèi)，許多其它實(shí)施方式和實(shí)施例可行。因此，除鑒于所附權(quán)利要求及其等同物外，所述器件和所述方法并不限制。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件，包括: 第一阱，注入在半導(dǎo)體基板中； 第二阱，注入在所述半導(dǎo)體基板中； 柵極結(jié)構(gòu)，在所述第一阱和所述第二阱上； 凸起源極結(jié)構(gòu)，在所述第一阱上且與所述第一阱接觸，并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接；以及 凸起漏極結(jié)構(gòu)，在所述第二阱上且與所述第二阱接觸，并且與第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接， 其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括將所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)分開的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度，或所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述凸起源極結(jié)構(gòu)和所述凸起漏極結(jié)構(gòu)都具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述間隙具有比所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)的鰭狀長(zhǎng)度小的間隙長(zhǎng)度。
6.一種半導(dǎo)體器件，包括: 第一講，具有第一講上表面； 第二阱，具有第二阱上表面； 柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第一阱上表面和所述第二阱上表面上； 凸起源極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第一阱上且與所述第一阱接觸，在至少一個(gè)位置具有比所述第一阱上表面更高的源極上表面，并且通過第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接；以及 凸起漏極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第二阱上并且通過第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)與所述柵極結(jié)構(gòu)連接，其中，所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)比所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)輕地?fù)诫s。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述柵極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)具有比所述源極上表面和漏極上表面高的柵極上表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述柵極結(jié)構(gòu)包括多個(gè)柵極，所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起源極結(jié)構(gòu)窄的寬度或所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)具有比所述凸起漏極結(jié)構(gòu)窄的寬度。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括以下步驟: 將第一阱注入到半導(dǎo)體基板中； 將第二阱注入到所述半導(dǎo)體基板中； 制造第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)和第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)； 部分在所述第一阱上且部分在所述第二阱上制造柵極結(jié)構(gòu)；在 所述第一阱上且與所述第一阱接觸地制造凸起源極結(jié)構(gòu)；以及在所述第二阱上且與所述第二阱接觸地制造凸起漏極結(jié)構(gòu)；并且其中:所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)連接所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起源極結(jié)構(gòu)；所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)之間；以及所述第二半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)包括以下至少一個(gè):間隙，將所述柵極結(jié)構(gòu)與所述凸起漏極結(jié)構(gòu)分開；以及輕摻雜區(qū)，所述輕摻雜區(qū)比所述第一半導(dǎo)體鰭狀結(jié)構(gòu)相對(duì)輕地?fù)诫s。
【文檔編號(hào)】H01L29/78GK103915502SQ201410010236
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月9日
【發(fā)明者】伊藤明 申請(qǐng)人:美國(guó)博通公司