半导体结构制造技术

提供半导体结构与其形成方法。半导体结构包括栅极结构、栅极间隔物、源极/漏极结构、接点结构、粘着层、与阻障层。栅极结构位于鳍状结构上。栅极间隔物位于鳍状结构上与栅极结构的侧壁表面上。源极/漏极结构位于鳍状结构中并与栅极间隔物相邻。接点结构位于源极/漏极结构上。粘着层覆盖接点结构的下表面与侧壁表面。阻障层围绕接点结构的侧壁表面。粘着层的下表面暴露至阻障层。

Semiconductor structure

Semiconductor structures and their formation methods are provided. Semiconductor structure includes gate structure, gate spacer, source/drain structure, contact structure, adhesion layer and barrier layer. The grid structure is located on the fin structure. The grid spacer is located on the fin structure and the side wall surface of the grid structure. The source/drain structure is located in the fin structure and adjacent to the grid spacer. The contact structure is located on the source/drain structure. The adhesive layer covers the lower surface and the side wall surface of the contact structure. The barrier layer surrounds the side wall surface of the contact structure. The lower surface of the adhesive layer is exposed to the barrier layer.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构
本专利技术实施例一般关于半导体结构，更特别关于掺杂氟的阻障层。
技术介绍
半导体集成电路产业已经历快速成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。然而这些进展会增加工艺与形成集成电路的方法的复杂性。为实现这些进展，集成电路工艺与形成集成电路的方法亦需类似发展。在集成电路的演进中，功能密度(单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(制作工艺所能产生的最小构件)缩小而增加。除了材料与制作方法的突破性进展，缩小平面装置如金属氧化物半导体场效晶体管装置证明为具有挑战性。电路设计者为克服这些挑战，寻求新的结构以改善效能，结果发展出三维设计如鳍状场效晶体管。鳍状场效晶体管具有细的鳍状物或鳍状结构，其自基板向上延伸。鳍状场效晶体管的通道形成于此垂直鳍状物中。栅极位于鳍状物上，以由多个侧边控制通道。鳍状场效晶体管的优点可包含减少短通道效应、降低漏电流、以及增加电流。然而由于结构尺寸持续缩小，制作工艺也越来越难以进行。因此形成含有鳍状场效晶体管的可信半导体结构面临挑战。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的半导体结构，包括：栅极结构，位于鳍状结构上；栅极间隔物，位于鳍状结构上与栅极结构的侧壁表面上；源极/漏极结构，位于鳍状结构中并与栅极间隔物相邻；接点结构，位于源极/漏极结构上；粘着层，覆盖接点结构的下表面与侧壁表面；以及阻障层，围绕接点结构的侧壁表面，其中粘着层的下表面暴露至阻障层。附图说明图1是一些实施例中，简化的鳍状场效晶体管的三维图。图2A至2F是一些实施例中，用于形成半导体装置结构的工艺其多种阶段的剖视图，其沿着图1的剖面A-A’。图3是一些实施例中，半导体装置结构的剖视图。图4是一些实施例中，半导体装置结构的剖视图。图5是一些实施例中，半导体装置结构的剖视图。图6A至6C是一些实施例中，用于形成半导体装置结构的工艺其多种阶段的剖视图。图7是一些实施例中，半导体装置结构的剖视图。附图标记列表A’剖面D1、D2、D3距离200基板204鳍状结构205、208、320A、320B、320C上表面206隔离区210、243A、243B、243C、246A、246B、246C、246D、321A、321B、321C、331A、331B、331C、343A、343B、343C、346A、346B、346C、356A、356B、356C下表面215A、215B、412虚置栅极结构218A、218B栅极间隔物220、220A、220B、220C源极/漏极结构221接点蚀刻停止层222、226介电层230遮罩层232A、232B、232C、239A、239B、332A、332B、332C、339A、339B开口233A、233B、233C、237A、237B、248A、248B、248C、248D、255A、255B侧壁表面234、234A、234C、235B、236A、236B、236C、334A、334C、335B阻障层238氟240A、240B、240C源极/漏极硅化物层242A、242B、242C、242D、342A、342B、342C、342D粘着层244A、244B、244C、244D、344A、344B、344C、344D接点结构252、252A、252B栅极介电层254、254A、254B栅极层256A、256B金属栅极结构336A、336B、336C阻障层结构337A、337B侧壁360、361、460蚀刻工艺362预清洁工艺500、500A、500B鳍状场效晶体管600A、600B、600C、600D、600E、600F半导体装置结构具体实施方式下述公开内容提供许多不同实施例或实例以实施本专利技术的不同结构。下述特定构件与排列的实施例是用以简化本专利技术而非局限本专利技术。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触。此外，本专利技术的多个实例可采用重复标号及/或符号使说明简化及明确，但这些重复不代表多种实施例中相同标号的元件之间具有相同的对应关系。此外，空间性的相对用语如“下方”、“其下”、“较下方”、“上方”、“较上方”、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。本专利技术的一些实施例说明如下。在这些实施例所述的阶段的前、的中、或之后可进行额外步骤。其他实施例可取代或省略下述的一些阶段。半导体装置结构可添加额外结构。其他实施例可取代或省略一些下述结构。虽然实施例中的步骤以特定顺序说明，但可由其他合逻辑的顺序进行这些步骤。鳍状物可由任何合适方法图案化。举例来说，鳍状物的图案化方法可采用一或多个光刻工艺，比如双重图案化或多重图案化工艺。一般而言，双重图案化或多重图案化工艺结合光刻与自对准工艺，其产生的图案间距可小于采用单一的直接光刻工艺所形成的图案间距。举例来说，一些实施例形成牺牲层于基板上，并采用光刻工艺图案化牺牲层。可采用自对准工艺，沿着图案化牺牲层形成间隔物。接着移除牺牲层，且保留的间隔物之后可用于图案化鳍状物。图1是一些实施例中，简化的鳍状场效晶体管500的三维图。图1未图示或说明的其他方面，可由后续附图与说明得知。鳍状场效晶体管500包含鳍状结构204与基板200。基板200包含隔离区206，且鳍状结构204凸起高于隔离区206的上表面208。此外，鳍状结构204可形成于相邻的隔离区206之间。栅极结构256包含栅极介电层252与栅极层254，且位于鳍状结构204上。栅极介电层252沿着鳍状结构204的侧壁并位于鳍状结构204上，而栅极层254位于栅极介电层252上。源极/漏极结构220相对于栅极介电层252与栅极层254，位于鳍状结构204的两侧区域中。图1亦显示后续附图所用的参考剖面A-A’。剖面A-A’可为沿着相对的源极/漏极结构220之间的鳍状结构204中的通道的平面。举例来说，多种晶体管之间可共用源极/漏极结构220。在一些例子中，源极/漏极结构220可连接或耦接至其他鳍状场效晶体管，使多个鳍状场效晶体管实施为一个功能晶体管。举例来说，若相邻(与相对相反)的源极/漏极区电性连接，比如经由外延成长合并，则可实施一个功能晶体管。其他例子中的其他设置可实施其他数目的功能晶体管。图2A至2F是一些实施例中，用以形成半导体装置结构600A的工艺其多种阶段的剖视图，其沿着图1的剖面A-A’。应注意的是，半导体结构的剖视图沿着半导体装置结构的鳍状结构(如鳍状结构204)的纵向(如鳍状场效晶体管的通道长度方向)。在一些实施例中，采用栅极置换工艺(即栅极后制工艺)以制作半导体装置结构600A，比如鳍状场效晶体管(如鳍状场效晶体管500A与500B)。如图2A所示，接收含鳍状结构204的基板200。在一些实施例中，基板200可为半导体基板如基体半导体基板、绝缘层上半导体基板、或类似物，其可掺杂(p型掺质或n型掺质)或未掺杂。基板200可为晶圆如硅晶圆。一般而言，绝缘层上半导体基板包含半导体层形成于绝缘层上。举例来说，绝缘层可为埋置氧化物层、氧化硅层、或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，包括：一栅极结构，位于一鳍状结构上；一栅极间隔物，位于该鳍状结构上与该栅极结构的侧壁表面上；一源极/漏极结构，位于该鳍状结构中并与该栅极间隔物相邻；一接点结构，位于该源极/漏极结构上；一粘着层，覆盖该接点结构的下表面与侧壁表面；以及一阻障层，围绕该接点结构的侧壁表面，其中该粘着层的下表面暴露至该阻障层。

【技术特征摘要】
2017.11.17 US 62/587,564;2018.05.30 US 15/992,6191.一种半导体结构，包括：一栅极结构，位于一鳍状结构上；一栅极间...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄士文，柯忠廷，柯宏宪，林嘉慧，黄泰钧，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71