[发明专利]包括环绕触点的半导体器件及其形成方法

说明书

一种形成环绕触点的方法，包括在多个鳍结构上形成多个半导体层，在所述多个半导体层上形成牺牲栅极，在所述多个鳍结构上和所述多个半导体层的侧壁上形成外延层，通过用金属层替换所述牺牲栅极和所述多个半导体层形成栅极结构，以及在所述外延层上形成环绕触点。

技术领域

本发明涉及一种包括环绕触点的半导体器件，更具体地，涉及一种可以提供改善的接触电阻的环绕触点。

背景技术

鳍式场效应晶体管(finFET)已成为半导体集成电路(IC)的共同特征。在finFET中，沟道由半导体垂直鳍形成，栅极电极位于并缠绕该鳍。

在finFET中，与其它形式的晶体管一样，在晶体管的源极、漏极和栅极上形成的触点(contacts)用于将晶体管连接到半导体IC的其它部件。为确保IC可靠并具有所需的性能特性，降低触点的接触电阻很重要。

在相关技术的finFET器件中，在鳍上形成菱形外延层，并且在菱形外延层周围形成环绕触点(wrap around contact)。由此，环绕触点可以通过增加硅化物界面面积来减小finFET中的接触电阻。

因此，本领域需要解决上述问题。

发明内容

一方面，本发明提供一种形成环绕触点的方法，包含：在多个鳍结构上形成多个半导体层；在所述多个半导体层上形成牺牲栅极；在所述多个鳍结构上和所述多个半导体层的侧壁上形成外延层；通过用金属层替换所述牺牲栅极和所述多个半导体层形成栅极结构；以及在所述外延层上形成环绕触点。

又一方面，本发明提供一种形成环绕触点的方法，包括：在多个鳍结构之间形成多个浅沟槽隔离(STI)区；在所述多个鳍结构上交替形成多个半导体层和多个其它半导体层；在所述多个半导体层和所述多个其它半导体层上形成多个牺牲栅极；在所述多个鳍结构上以及所述多个半导体层的侧壁上和所述多个其它半导体层的侧壁上形成共形的(conformal)高掺杂外延层；通过用金属层替换所述牺牲栅极和所述多个半导体层来形成多个栅极结构，栅极结构包括形成在金属层一侧上的间隔物(spacer)，半导体层的替换包括为去除牺牲栅极并从其它半导体层之间去除半导体层而进行的蚀刻；以及在所述外延层上形成环绕触点(wrap around contact)，所述环绕触点在所述STI区上、所述间隔物上和所述多个栅极结构之间的外延层上形成，所述环绕触点的形成包括：形成共形金属衬垫层；在所述金属衬垫层上形成阻挡层；以及对所述金属衬垫层进行退火以形成金属硅化物层，所述环绕触点包括所述金属硅化物层和所述阻挡层。

再一方面，本发明提供了一种半导体器件，包括：在多个鳍结构上形成的多个半导体层；在所述多个鳍结构上和所述多个半导体层的侧壁上形成的外延层；在所述多个半导体层上形成的栅极结构；以及在所述外延层上形成的环绕触点。

鉴于前述传统器件和方法的前述和其它问题、劣势和缺点，本发明的一个示例性方面涉及一种包括环绕触点的半导体器件，与传统器件相比，其可以具有改善的接触电阻。

本发明的示例性方面涉及一种形成环绕触点的方法，包括在多个鳍结构上形成多个半导体层，在多个半导体层上形成牺牲栅极，在多个鳍结构上和多个半导体层的侧壁上形成外延层，通过用金属层替换牺牲栅极和多个半导体层形成栅极结构，并在外延层上形成环绕触点。

本发明的另一示例性方面涉及一种半导体器件，包括在多个鳍结构上形成的多个半导体层，在多个鳍结构上以及多个半导体的侧壁上形成的外延层，在多个半导体层上形成的栅极结构，以及在外延层上形成的环绕触点。

本发明的另一个示例性方面涉及一种形成环绕触点的方法，包括在多个鳍结构上形成多个半导体层，在多个半导体层上形成牺牲栅极，在多个鳍结构上和多个半导体层的侧壁上形成刻面外延层(faceted epitaxial layer)，通过用金属层替换牺牲栅极和多个半导体层形成栅极结构，以及在刻面外延层上形成环绕触点。