[0063]參考圖100，器件344在許多方面類似于器件328 (圖10G)。一些區別如下所述。在器件344中，第一接觸層完全覆蓋了 S/D區314a的頂面，并且完全或部分覆蓋S/D區314a的兩個面朝上的表面。第一接觸層不覆蓋S/D區314a的兩個面朝下的表面。
[0064]參考圖10P，器件346在許多方面類似于器件336 (圖10K)。一些區別如下所述。在器件346中，第一接觸層114完全覆蓋S/D區314a的所有表面。另外，器件346任選地包括位于第二接觸層116和ILD層110之間且位于第二接觸層116和第一接觸層114之間的阻擋金屬層116a。在一個實施例中，阻擋金屬層116a包括金屬氮化物(例如，TaN)，用于防止第二接觸層116的金屬元素迀移至相鄰部件。阻擋金屬層116a是導電的并具有共形輪廓，類似于圖1OK的第一接觸層114。器件346可通過方法10(圖1)的實施例來形成，如以上所討論。例如，在操作12接收器件前體346 (圖1)，其包括襯底102、鰭104和隔離結構106。鰭104延伸至隔離結構106的頂面之上。器件346還包括設置在相應的鰭104上方的S/D區314a。接著，形成第一接觸層114 (操作16)以完全覆蓋S/D區314a的表面。接著，ILD層110沉積在器件346上方并覆蓋第一接觸層114、S/D區314a和鰭104。接著，蝕刻ILD層110 (操作14)以形成開口，該開口暴露出第一接觸層114的除了位于S/D區314a的兩個面朝下的外表面314a’上的部分之外的部分。接著，在開口中形成第二接觸層116(操作18)。在本實施例中，操作18包括在形成第二接觸層116之前形成阻擋金屬層116a (例如，使用CVD或PVD技術)。
[0065]在各個實施例中，在形成相應的ILD層110之前，器件322、324、326、328、330、332、334、336、338、340、342和344的每個可以被形成為具有完全包裹環繞S/D區314a的第一接觸層114，如參考圖1OP所討論的。
[0066]第四個實施例
[0067]現參考圖1lA和IlB描述本發明的第四個實施例，其中根據方法10的一些實施例制造器件400。為簡單起見，以下縮略或省略適用于兩個器件100和400的討論。
[0068]參考圖1lA和11B，器件400包括兩個水平(在“χ-y”的平面中)桿狀溝道404。源極區和漏極區404a和溝道404b形成在有源區404中并具有相同的桿狀。在實施例中，有源區404的數量和形狀可以變化。例如，有源區404可具有條形或其他適合的形狀，并且器件400中可以有一個或多個這樣的有源區。類似于器件300，當柵極108包圍溝道404b時，器件400也是HGAA器件。器件300和400的一個區別還在于它們的S/D區的配置。S/D區404a與襯底102和鰭104在至少接觸孔內隔離。因此，第一接觸層114包裹環繞每個S/D區404a，以提供最大的接觸面積。如圖1IA和IIB所示，在第一接觸層114已形成在S/D區404a周圍之后，第二接觸層116的一部分116A填充S/D區404a之間的空間。在另一個實施例中，其中沿Z方向上兩個S/D區404a之間的垂直距離不大于第一接觸層114的厚度的兩倍，圍繞每個S/D區404a的第一接觸層114彼此物理接觸。形成用于器件400的S/D接觸件的工藝與就器件100已經討論的那些相同。在S/D接觸件形成之前形成器件400的示例性工藝可見于美國專利8，815，691，標題為“Method of Fabricating a Gate AllAround Device (制造全環柵器件的方法)”，其內容通過引用整體并入本文。
[0069]第五個實施例
[0070]現參考圖12-18描述本發明的第五個實施例。圖12示出根據本發明的各個方面的形成半導體器件，特別是具有垂直多柵極結構的半導體器件，的方法50的流程圖。方法50僅是示例，并不旨在限制超出權利要求明確敘述的本發明的內容。在方法50之前、期間和之后提供額外的操作，并且所描述的一些操作可以更換、排除或移動用于該方法的其他實施例。
[0071]在操作52中，S/D接觸件形成前，方法50(圖12)接收垂直多柵極器件。示例性垂直多柵極器件即器件500示于圖13A和13B。圖13A是器件500的透視示意圖，圖13B是器件500 (ILD層110被除去)的頂視圖。器件500包括襯底102、位于襯底102上的作為臺面的第一 S/D區(或部件)104a和位于襯底102上方并包裹環繞第一 S/D區104a的隔離結構106。器件500還包括兩個桿形臺面，其位于第一 S/D區104a上方并沿“z”方向向上延伸。兩個桿形臺面的中間部分提供兩個晶體管溝道104b。兩個桿形臺面的頂部提供兩個S/D區104c。第一 S/D區104a、溝道104b和第二 S/D區104c在襯底上方垂直布置。柵極108包裹環繞晶體管溝道104b。因此，器件500是垂直全環柵(VGAA)器件。器件500還包括位于襯底102和隔離結構106上方的ILD層110，ILD層110填充在各結構之間的空間中。在實施例中，ILD層110可以包括一個或多個介電層。各個元件102、104a-c、106、108和110的材料和組成類似于器件100的那些。在S/D接觸件形成之前形成器件500的示例性方法可見于標題為“Device with a Vertical Gate Structure”的美國專利8，742，492，和標題為“Vertical Tunneling Field-Effect Transistor Cell and Fabricating theSame”美國專利8，754，470，其內容在此通過引用整體并入本文。
[0072]另一不例性垂直多柵極器件即器件600不于圖14A和14B。圖14A是器件600的透視示意圖，圖14B是器件600(ILD層110被去除)的頂視圖。器件600的許多方面都類似于器件500的那些。兩個器件之間的一個區別在于位于第一 S/D區104a上方的臺面的形狀。器件600具有條形垂直臺面，其中溝道104b和第二 S/D區104c包括或形成在其中。器件600也是VGAA器件。器件500和600可以被認為是相同的常見類型的器件的兩個變體，并且將在下面共同討論。特別是，圖15-18示出器件500/600的截面圖，沿圖13A的“C-C”線截取以用于器件500且沿圖14A的線“D-D”線截取以用于器件600。圖15示出了 S/D接觸件形成之前的器件500/600。
[0073]在操作54中，方法50 (圖12)蝕刻ILD層110和隔離結構106以形成開口 112。參考圖16，開口 112暴露第一 S/D區104a的頂面104a’的一部分和側壁104a”的一部分。由于隔離結構106起初環繞第一 S/D區104a，它在蝕刻工藝中被部分地去除以暴露表面104a”。開口 112比通常停止在頂面104a’的傳統S/D接觸孔更深。因此，開口 112比傳統的S/D接觸孔提供了至第一 S/D區104a更多的接觸面積。在一些實施例中，開口 112可以暴露第一 S/D區104的兩個以上的表面，例如頂面和兩個側壁表面，以進一步增大接觸面積。蝕刻工藝可以包括適合的濕蝕刻、干(等離子體)蝕刻和/或其他工藝。在實施例中，器件500/600包括位于第一 S/D區104a上方且位于ILD層110下面的接觸蝕刻停止(CES)層。進一步的實施例中，可以以類似于參考圖3B的方法10的方式執行CES層的部分除去。
[0074]在操作56中，方法50(圖12)在開口 112中形成第一接觸層114。參考圖17，第一接觸層114形成在開口 112的表面上方。特別是，它形成在第一 S/D區104a的兩個表面104a’和104a”上方(圖16)。第一接觸層114具有共形輪廓。在實施例中，第一接觸層114的厚度在從約2nm至約1nm的范圍內。第一接觸層114的材料和形成類似于參考圖4A和4B所討論的。在各個實施例中，第一接觸層114的材料為流入和流出晶體管溝道的電荷載流子提供了低或可忽略的能量勢皇。外加有至第一 S/D區104a的增大的接觸面積的第一接觸材料降低其S/D的接觸電阻。
[0075]在操作58，方法50 (圖12)在開口 112中在第一接觸層114上方形成第二接觸層116。參考圖18，S/D接觸件118s形成在開口 112中，其導電地連接至第一 S/D區104a。S/D接觸件118s包括第一接觸層114和第二接觸層116。接觸件118s的其他方面類似于參考圖5A和5B所討論的。在本實施例中，S/D區104a是器件500/600的源極區，且S/D接觸件118s是源極接觸件。
[0076]在操作60，方法50 (圖12)執行進一步的步驟以完成器件500/600的制造。例如，如圖19所示，操作50可以形成電連接第二 S/D區104c的另一個S/D接觸件118d。參考圖19，S/D接觸件118d還包括第一接觸層114和第二接觸層116，其中第一接觸層114包裹環繞S/D區104c的三個側面。在實施例中，S/D接觸件118d通過以下形成，即通過蝕刻ILD層110以形成暴露S/D區104c的三個側面的開口(類似于操作54)，在開口中形成第一接觸層114 (操作56)，以及在第一接觸層114上方形成第二接觸層116 (操作58)。在實施例中，通過相同的工藝形成S/D接觸件118s和118d，該相同的工藝包括蝕刻ILD層110 (操作56)，形成第一接觸層114 (操作56)，和形成第二接觸層116 (操作58)。在本實施例中，S/D區104c是器件500/600的漏極區，且S/D接觸118d是漏極接觸件。
[0077]方法50 (圖12)可以執行進一步的步驟以完成器件500/600的制造。例如，它可以形成電連接柵極108的柵極接觸件，并形成將多柵極FET連接至器件100的其他部分以形成完整的IC的金屬互連件。
[0078]圖20示出根據本發明的各個方面構造的器件700的一個實施例。標記了器件700和器件500/600(圖18)之間的一些區別。一個區別是，在不被垂直臺面覆蓋的源極區104a的整個頂面上方形成第一接觸層114。另一個區別在于，器件700中的源極接觸件118s任選地包括位于第二接觸層116和環繞第二接觸層116的層之間的阻擋金屬層116a。值得注意的是，源極接觸件118s接觸源極區104a的頂面的至少一部分和側壁表面的一部分，從而降低了源極接觸電阻。阻擋金屬層116a是導電的并具有共形輪廓，類似于圖18的第一接觸層114。在實施例中，阻擋金屬層116a包括金屬氮化物(例如，TaN)。
[0079]器件700的接觸層116a和116可通過方法50的實施例(圖12)來形成，如上所討論，其中阻擋金屬層116a沉積(例如，通過CVD或PVD工藝)在開口 112 (圖16)中，隨后沉積第二接觸層116(圖18)。以下簡要地討論第一接觸層114的形成。在一個實施例中，首先，使用各種沉積和蝕刻工藝在源極區104a上方形成硬掩模120和垂直臺面(104b-c)(圖21)。接著，在垂直臺面周圍形成間隔部件122(圖22)。在一個實例中，間隔部件122可以通過氮化硅的CVD以及隨后的反應離子蝕刻來形成。接著，采用上面所討論的技術之一在源極區104a上方形成第一接觸層114 (圖23)。接著，除去間隔部件122 (圖24)，并形成ILD層110和柵極