本實用新型涉及集成電路(IC)器件，特別涉及一種鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)器件中的二極管結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在迅速發(fā)展的半導(dǎo)體制造產(chǎn)業(yè)中，互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)FinFET器件用于許多邏輯和其他應(yīng)用中，并且集成到各種不同類型的半導(dǎo)體器件中。FinFET器件包括其中形成晶體管的溝道和源極/漏極區(qū)域的半導(dǎo)體鰭，在半導(dǎo)體鰭的一部分上方以及沿著半導(dǎo)體鰭的該部分的側(cè)面形成柵極。與具有相同的器件區(qū)域的平面型晶體管相比，F(xiàn)inFET中的溝道和源極/漏極區(qū)域的表面積增大促使形成更快速、更可靠以及更好控制的半導(dǎo)體晶體管器件。

包括CMOS FinFET的IC器件還需要其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和晶體管，諸如二極管和雙極結(jié)型晶體管(BJT)。采用相同的材料和工藝，沿著FinFET的側(cè)面以及與FinFET同時形成這些其他半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和晶體管。

然而，現(xiàn)有的CMOS FinFET器件地電學(xué)性能欠佳，因此，需要繼續(xù)尋求采用新型的二極管結(jié)構(gòu)以提高CMOS FinFET器件的電學(xué)性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種二極管結(jié)構(gòu)，用于提高CMOS FinFET器件的電學(xué)性能。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種二極管結(jié)構(gòu)，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括隔離鰭區(qū)域與鰭陣列區(qū)域，在所述隔離鰭區(qū)域與所述鰭陣列區(qū)域上分別設(shè)置有多個第一鰭和第二鰭；

第一淺溝槽，隔離所述隔離鰭區(qū)域與所述鰭陣列區(qū)域；

多個相間隔排列的第一接觸件和第一虛擬件，位于多個所述第一鰭的上方；多個相間隔排列的第二接觸件和第二虛擬件，位于多個所述第二鰭的上方；

多個第二淺溝槽，位于所述第一虛擬件底部的半導(dǎo)體襯底內(nèi)，且所述第二淺溝槽位于相鄰的所述第一鰭之間。

優(yōu)選的，所述第一淺溝槽與第二淺溝槽內(nèi)均填充有隔離層，且所述隔離層填滿所述第二淺溝槽。

優(yōu)選的，所述鰭陣列區(qū)域包圍所述隔離鰭區(qū)域。

優(yōu)選的，所述第一鰭與第二鰭均呈長方體，且所述第一鰭與第二鰭彼此平行。

優(yōu)選的，所述第一接觸件與第二接觸件均呈長方體，且所述第一接觸件與第二接觸件彼此平行。

優(yōu)選的，所述第一接觸件以及第二接觸件長邊所在的方向與所述第一鰭以及第二鰭長邊所在的方向相垂直。

優(yōu)選的，所述第一虛擬件以及第二虛擬件均呈長方體，且所述第一虛擬件與第二虛擬件彼此平行。

更優(yōu)選的，所述第一虛擬件、第二虛擬件、第一接觸件、第二接觸件彼此平行。

優(yōu)選的，所述第一鰭的上表面形成有第一外延層，所述第二鰭的上表面形成有第二外延層。

優(yōu)選的，所述第一接觸件位于所述第一外延層的上表面，并與所述第一外延層相接觸；所述第二接觸件位于所述第二外延層的上表面，并與所述第二外延層相接觸。

優(yōu)選的，所述二極管結(jié)構(gòu)還包括介質(zhì)層，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底、第一淺溝槽以及第一接觸件、第二接觸件、第一虛擬件、第二虛擬件，并暴露出所述第一接觸件與第二接觸件的上表面。

優(yōu)選的，在所述隔離鰭區(qū)域內(nèi)，所述第一接觸件靠近所述第一淺溝槽；在所述鰭陣列區(qū)域內(nèi)，所述第二虛擬件靠近所述第一淺溝槽。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所提供的二極管結(jié)構(gòu)，通過在第一鰭的上方形成與第一接觸件間隔排列的第一虛擬件，在第二鰭的上方形成與第二接觸件間隔排列的第二虛擬件，第一虛擬件與第二虛擬件能夠提高后續(xù)化學(xué)機械平坦化步驟中介質(zhì)層的均一性。

進一步的，在隔離鰭區(qū)域內(nèi)的第一虛擬件底部的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)置第二淺溝槽，且隔離層填充滿所述第二淺溝槽，用于減少柵極側(cè)壁的寄生電容，最終提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的俯視圖。

圖2是本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖3是本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的截面圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提供的二極管結(jié)構(gòu)進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

請參考圖1，圖1為本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的俯視圖。如圖1所示，本實用新型提供一種二極管結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10包括隔離鰭區(qū)域11與鰭陣列區(qū)域12，在所述隔離鰭區(qū)域11上設(shè)置有多個第一鰭112，在所述鰭陣列區(qū)域12上設(shè)置有多個第二鰭122；第一淺溝槽20，隔離所述隔離鰭區(qū)域11與所述鰭陣列區(qū)域12；多個相間隔排列的第一接觸件31和第一虛擬件41，位于多個所述第一鰭112的上方；多個相間隔排列的第二接觸件32和第二虛擬件42，位于多個所述第二鰭122的上方；多個第二淺溝槽(圖1中未示出)，位于所述隔離鰭區(qū)域11內(nèi)的第一虛擬件41底部的半導(dǎo)體襯底10內(nèi)。其中，所述第一淺溝槽20與第二淺溝槽50內(nèi)均填充有隔離層，且所述第二淺溝槽50內(nèi)的隔離層填滿所述第二淺溝槽50。

所述鰭陣列區(qū)域12圍繞所述隔離鰭區(qū)域11，所述鰭陣列區(qū)域12內(nèi)的多個第二鰭122相互圍繞成閉合形狀，例如圍繞成長方形、正方形或圓形，或本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他形狀，本實施例中，所述鰭陣列區(qū)域12內(nèi)的多個第二鰭122相互圍繞成正方形。并且，所述第一鰭112與第二鰭122均呈長方體，且所述第一鰭112與第二鰭122彼此平行。

所述第一接觸件31與第二接觸件32均呈長方體，且所述第一接觸件31與第二接觸件32彼此平行，相當(dāng)于多個所述第一接觸件31或者多個所述第二接觸件32彼此平行，且所述第一接觸件31與第二接觸件32彼此平行。所述第一接觸件31以及第二接觸件32長邊所在的方向與所述第一鰭112以及第二鰭122長邊所在的方向相垂直。所述第一虛擬件41與第二虛擬件42均呈長方體，且所述第一虛擬件41與第二虛擬件42彼此平行，相當(dāng)于多個所述第一虛擬件41或者多個所述第二虛擬件42彼此平行，且所述第一虛擬件41與第二虛擬件42彼此平行。所述第一虛擬件41以及第二虛擬件42與第一接觸件31以及第二接觸件32彼此平行。從圖1中可以看出，俯視所述二極管結(jié)構(gòu)時，所述第一接觸件31、第一虛擬件41與所述第一鰭112交叉排列，所述第二接觸件32、第二虛擬件42與所述第二鰭122交叉排列。

所述第一鰭112與第二鰭122的上表面形成有外延層(圖1中未示出)，所述第一鰭112的上表面形成有第一外延層，所述第二鰭122的上表面形成有第二外延層。所述第一接觸件31位于所述第一外延層的上表面，并與所述第一外延層相接觸；所述第二接觸件32位于所述第二外延層的上表面，并與所述第二外延層相接觸。

所述二極管結(jié)構(gòu)還包括介質(zhì)層(為使圖1比較清楚的描述二極管結(jié)構(gòu)，在圖1中未畫出介質(zhì)層)，覆蓋所述半導(dǎo)體襯底10、第一淺溝槽20以及第一接觸件31、第二接觸件32、第一虛擬件41、第二虛擬件42，并暴露出所述第一接觸件31與第二接觸件32的上表面。

請參考圖2，圖2為本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的截面圖，是圖1在AA’方向上的截面圖。如圖2所示，所述二極管結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10包括隔離鰭區(qū)域11與鰭陣列區(qū)域12，所述鰭陣列區(qū)域12圍繞所述隔離鰭區(qū)域11，在半導(dǎo)體襯底10內(nèi)形成有第一淺溝槽20，所述第一淺溝槽20用于隔離所述隔離鰭區(qū)域11與鰭陣列區(qū)域12，所述第一淺溝槽20內(nèi)填充有隔離層21，所述隔離層21填充部分深度的第一淺溝槽20。

在所述半導(dǎo)體襯底10上形成有多個間隔排列的接觸件與虛擬件，多個相間隔排列的第一接觸件31和第一虛擬件42位于多個所述第一鰭(圖2中未示出)的上方，多個相間隔排列的第二接觸件32和第二虛擬件42位于多個所述第二鰭(圖2中未示出)的上方。在所述隔離鰭區(qū)域11內(nèi)形成有多個第二淺溝槽50，位于所述第一虛擬件41底部的半導(dǎo)體襯底10內(nèi)，在所述第二淺溝槽50內(nèi)填充有隔離層51，所述隔離層51填滿所述第二淺溝槽50，即所述隔離層51與所述第一虛擬件41相接觸。

所述第一鰭的上表面形成有第一外延層113，所述第二鰭的上表面形成有第二外延層123，所述隔離鰭區(qū)域11內(nèi)的第一外延層113為硅鍺(GiGe)外延層，所述鰭陣列區(qū)域12內(nèi)的第二外延層123為硅磷(SiP)外延層，所述第一接觸件31位于所述第一外延層113的上表面，并與所述第一外延層113相接觸；所述第二接觸件32位于所述第二外延層123的上表面，并與所述第二外延層123相接觸。

然后，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的上表面，即在所述半導(dǎo)體襯底10、第一淺溝槽20、第一接觸件31、第二接觸件32、第一虛擬件41、第二虛擬件42以及第一外延層113與第二外延層123的上表面形成有介質(zhì)層60，相當(dāng)于所述介質(zhì)層60覆蓋所述半導(dǎo)體襯底10以及在所述半導(dǎo)體襯底10上形成的其他部件，并且，所述介質(zhì)層60暴露出所述第一接觸件31與第二接觸件32，用于與外部部件相連接。

在沉積形成介質(zhì)層之后需要進行化學(xué)機械研磨以進行平坦化，形成平坦化的介質(zhì)層60，在所述第一鰭112的上方形成與第一接觸件31間隔排列的第一虛擬件41，在所述第二鰭122的上方形成與第二接觸件32間隔排列的第二虛擬件42，能夠保證在進行化學(xué)機械研磨步驟時介質(zhì)層60的均一性，形成均一性好的介質(zhì)層。本實施例中，所述第一虛擬件41與第二虛擬件42的材質(zhì)為聚乙烯(Poly)，在其他實施例中，所述第一虛擬件41與第二虛擬件42可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他材料。

另外，從圖1與圖2中可以看出，在所述隔離鰭區(qū)域11內(nèi)，所述第一接觸件31靠近所述第一淺溝槽20；在所述鰭陣列區(qū)域12內(nèi)，所述第二虛擬件42靠近所述第一淺溝槽20。在所述隔離鰭區(qū)域11內(nèi)，所述第一虛擬件41排列于多個所述第一接觸件31之間，所述第一接觸件31靠近所述第一淺溝槽20，在所述鰭陣列區(qū)域12內(nèi)，所述第二虛擬件42排列于所述多個第二接觸件32之間，并且在所述鰭陣列區(qū)域12的外邊緣與內(nèi)邊緣均設(shè)置有第二虛擬件42，在所述鰭陣列區(qū)域12的內(nèi)邊緣，所述第二虛擬件42相比于所述第二接觸件32更靠近所述第一淺溝槽20。

本實用新型所提供的二極管結(jié)構(gòu)，通過在第一鰭112的上方形成與第一接觸件31間隔排列的第一虛擬件41，在第二鰭122的上方形成與第二接觸件32間隔排列的第二虛擬件42，能夠提高后續(xù)化學(xué)機械平坦化步驟中介質(zhì)層60的均一性；在隔離鰭區(qū)域11內(nèi)的第一虛擬件41底部的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)置第二淺溝槽50，且隔離層51填充滿所述第二淺溝槽50，用于減少柵極側(cè)壁的寄生電容，最終提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

請參考圖3，圖3為本實用新型一實施例所提供的二極管結(jié)構(gòu)的截面圖，是圖1在BB’方向上的截面圖。如圖3所示，所述二極管結(jié)構(gòu)包括半導(dǎo)體襯底10，所述半導(dǎo)體襯底10包括隔離鰭區(qū)域11與鰭陣列區(qū)域12，在所述隔離鰭區(qū)域11上形成有多個第一鰭112，在所述鰭陣列區(qū)域12上形成有多個第二鰭122，在所述第一鰭112與第二鰭122上均形成有外延層，所述第一鰭112上的第一外延層113為硅鍺(GiGe)外延層，所述第二鰭122上的第二外延層123為硅磷(SiP)外延層。需要說明的是，在本實施例中，所述硅鍺外延層的截面為六邊形，所述硅磷外延層的截面為四邊形，僅是為了方便說明并區(qū)分兩種不同材質(zhì)的外延層，本實用新型中，第一外延層與第二外延層的截面并不僅限于四邊形與六邊形這兩種形狀。

在不同實施例中，所述半導(dǎo)體襯底10可以是硅晶圓、硅鍺晶圓或絕緣體上硅(SOI)晶圓，半導(dǎo)體襯底10可以是摻雜的襯底，例如半導(dǎo)體襯底10是P型硅襯底，在P型硅襯底上可以形成有n型深阱，在本實施例中，并不對此進行限制。

可以理解的是，本實施例提供的二極管結(jié)構(gòu)中含有多個鰭，例如在附圖1中，在隔離鰭區(qū)域11中形成有9個第一鰭112，在隔離鰭區(qū)域11上下兩側(cè)的鰭陣列區(qū)域12中分別形成有3個第二鰭122，本實施例僅列舉了一定數(shù)量的鰭以及一定數(shù)量的接觸件與虛擬件，在其他實施例中，所述鰭、接觸件以及虛擬件可以是其他的數(shù)量，或者所述鰭、接觸件以及虛擬件的數(shù)量由實際需求決定。

綜上所述，本實用新型所提供的二極管結(jié)構(gòu)，通過在第一鰭的上方形成與第一接觸件間隔排列的第一虛擬件，在第二鰭的上方形成與第二接觸件間隔排列的第二虛擬件，第一虛擬件與第二虛擬件能夠提高后續(xù)化學(xué)機械平坦化步驟中介質(zhì)層的均一性；在隔離鰭區(qū)域內(nèi)的第一虛擬件底部的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)置第二淺溝槽，且隔離層填充滿所述第二淺溝槽，用于減少柵極側(cè)壁的寄生電容，最終提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

上述描述僅是對本實用新型較佳實施例的描述，并非對本實用新型范圍的任何限定，本實用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護范圍。