[发明专利]半导体器件结构及其形成方法

说明书

半导体器件结构包括形成在衬底上方的纳米结构。该结构还包括形成在纳米结构上方和周围的栅极结构。该结构还包括在纳米结构上方的栅极结构的侧壁上方形成的间隔件层。该结构还包括邻近间隔件层形成的源极/漏极外延结构。该结构还包括形成在源极/漏极外延结构上方的接触结构，以及形成在间隔件层和接触结构之间的空气间隔件。本申请的实施例还涉及用于形成半导体器件结构的方法。

技术领域

本申请的实施例涉及半导体器件结构及其形成方法。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用，诸如个人计算机、手机、数码相机和其他电子设备。半导体器件通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或ILD结构、导电层和半导体材料层，并使用光刻对各个材料层进行图案化以在其上形成电路组件和元件来制造。许多集成电路通常在单个半导体晶圆上制造，并且晶圆上的各个管芯通过沿划线在集成电路之间进行锯切而被切割。各个管芯通常被单独封装，例如以多芯片模块或以其他类型的封装形式。

最近，为了通过增加栅极-沟道耦合、减小截止状态电流并且减少短沟道效应(SCE)来努力改进栅极控制，已经引入了多栅极器件。已经引入的一种这样的多栅极器件是全环栅晶体管(GAA)。GAA器件得名于栅极结构，该栅极结构可以在沟道区域周围延伸，从两个或四个侧访问沟道。GAA器件与传统的互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容。

GAA器件不能免受可能会影响器件性能的寄生电容的影响。虽然现有的GAA结构和制造方法在许多方面都令人满意，但仍需要继续改进。

发明内容

本申请的一些实施例提供了一种半导体器件结构，包括：纳米结构，形成在衬底上方；栅极结构，形成在所述纳米结构上方和周围；间隔件层，形成在所述纳米结构上方的所述栅极结构的侧壁上方；源极/漏极外延结构，形成为邻近所述间隔件层；接触结构，形成在所述源极/漏极外延结构上方；以及空气间隔件，设置在所述间隔件层和所述接触结构之间。

本申请的另一些实施例提供了一种半导体器件结构，包括：鳍结构，形成在衬底上方；纳米结构，形成在所述鳍结构上方；栅极结构，包裹所述纳米结构；间隔件层，形成在所述纳米结构之上的所述栅极结构的相对侧上方；源极/漏极外延结构，形成在所述纳米结构的相对侧上方；接触结构，形成在所述源极/漏极外延结构上方；保护层，形成在所述接触结构的侧壁上方；以及空气间隔件，设置在所述间隔件层和所述保护层之间。

本申请的又一些实施例提供了一种用于形成半导体器件结构的方法，包括：在衬底上方形成纳米结构；在所述纳米结构周围和上方形成栅极结构；在所述纳米结构上方的所述栅极结构的相对侧上方形成间隔件层；在所述间隔件层的侧壁上方形成伪层；在所述栅极结构旁边形成接触结构；去除所述伪层以在所述间隔件层和所述接触结构之间形成空气间隔件；以及在所述栅极结构、所述接触结构和所述空气间隔件上方沉积密封衬垫层。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本发明的各个方面。应该指出，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据本公开的一些实施例的半导体器件结构的立体图。

图2A-图2J是根据本公开的一些实施例的形成半导体器件结构的各个阶段的截面图。

图3A-图3C是根据本公开的一些实施例的形成半导体器件结构的各个阶段的截面图。

图4A-图4B是根据本公开的一些实施例的形成半导体器件结构的各个阶段的截面图。

图5A-图5C是根据本公开的一些实施例的形成半导体器件结构的各个阶段的截面图。

图6是根据本公开的一些实施例的半导体器件结构的截面图。

图7A-图7F是根据本公开的一些实施例的形成半导体器件结构的各个阶段的截面图。