[发明专利]半导体结构

说明书

提供半导体结构及其形成方法，半导体结构包含栅极结构、源极/漏极结构、第一接触插塞和第一通孔插塞。栅极结构位于鳍结构上方。源极/漏极结构位于鳍结构中，并与栅极结构相邻。第一接触插塞位于源极/漏极结构上方。第一通孔插塞位于第一接触插塞上方，第一通孔插塞包含第一组IV元素。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，且特别涉及半导体结构。

背景技术

半导体集成电路(integrated circuit，IC)工业已经历了快速成长。在集成电路材料和设计上的技术进步产生了数代集成电路，每一代都比前一代具有更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了加工与制造集成电路的复杂性，且为了实现这些进步性，在加工与制造集成电路上需要相似的发展。在集成电路的发展史中，功能密度(即每一芯片区互连的装置数目)增加，同时几何尺寸(即制造过程中所产生的最小的组件)缩小。

尽管在材料和制造方面具有突破性的进展，但是将平面装置(例如金属氧化物半导体场效晶体管(metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET))微缩化仍具挑战性。为了克服这些挑战，电路设计者寻求新颖的结构来提供改善的效能，因此造就三维设计的发展，例如鳍式场效晶体管(fin field effect transistor，FinFET)。鳍式场效晶体管被制造为有着从基底向上延伸的薄垂直“鳍”(或鳍结构)。鳍式场效晶体管的通道形成于此垂直鳍中。在鳍上方提供栅极，使栅极从多个侧面控制通道。鳍式场效晶体管的优点可包含减少短通道效应，减少漏电，以及提高电流。

然而，由于部件(feature)尺寸持续缩减，制造工艺持续变得更加难以进行。因此，形成越来越小尺寸的可靠的包含鳍式场效晶体管的半导体结构是个挑战。

发明内容

在一些实施例中，提供半导体结构，半导体结构包含栅极结构，位于鳍结构上方；源极/漏极结构，位于鳍结构中，并与栅极结构相邻；第一接触插塞，位于源极/漏极结构上方；以及第一通孔插塞，位于第一接触插塞上方，其中第一通孔插塞包含第一组IV元素。

在一些其他实施例中，提供半导体结构，半导体结构包含栅极结构，位于鳍结构上方；源极/漏极结构，位于鳍结构中，并与栅极结构相邻；介电层，位于栅极结构和源极/漏极结构上方；以及通孔插塞穿透介电层，其中通孔插塞包含第一组IV元素，且介电层包含第二组IV元素。

在另外一些实施例中，提供半导体结构的形成方法，此方法包含在鳍结构上方形成栅极结构；在鳍结构中且与栅极结构相邻处形成源极/漏极结构；在源极/漏极结构上方形成接触插塞；在接触插塞上方形成介电层；在介电层中形成开口，以暴露出接触插塞；沉积金属材料以填充开口；将第一组IV元素布植于金属材料中；以及移除在介电层的顶表面的上的金属材料的部分，以在接触插塞上方形成通孔插塞。

附图说明

根据以下的详细说明并配合说明书附图可以更加理解本发明实施例。应注意的是，根据本产业的标准惯例，图示中的各种部件并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小各种部件的尺寸，以做清楚的说明。

图1为依据一些实施例的简化的鳍式场效晶体管(FinFET)的范例的三维视图。

第2A-2I图为依据一些实施例的沿图1的线A-A’，形成半导体结构的工艺的各种阶段的剖面示意图。

附图标记列表

200 基底

204 鳍结构

205、208、263、278A、278B、278C 顶表面

206 隔离区

207 第一隔离区

210、243A、243B、261、277A、277B、277C 底表面