横向蚀刻外延层的方法技术

提供一种在外延的源极/漏极的成长制程中结合横向蚀刻以形成硅锗源极/漏极区的方法，举例来说，此方法可包含在基底上形成多个鳍，这些鳍中的每一个具有第一宽度，可在这些鳍上形成硅锗源极/漏极区，其中每一个硅锗源极/漏极区具有与第一宽度相同方向的第二宽度以及高度。此方法也可包含选择性地蚀刻硅锗源极/漏极区，例如经由横向蚀刻，以减少硅锗源极/漏极区的第二宽度。通过减少硅锗源极/漏极区的宽度，可以避免或将相邻的鳍之间的电性短路减至最低程度。此外，此方法可包含在硅锗源极/漏极区上方成长外延的盖层。

A Method of Lateral Etching Epitaxy Layer

A method of combining transverse etching in the growth process of epitaxial source/drain poles to form SiGe source/drain poles is provided. For example, this method may include forming a plurality of fins on the base, each of which has a first width, on which SiGe source/drain poles can be formed, each of which has a direction in the same direction as the first width. Two width and height. The method may also include selective etching of the SiGe source/drain region, for example, by transverse etching, to reduce the second width of the SiGe source/drain region. By reducing the width of SiGe source/drain region, the electrical short circuit between adjacent fins can be avoided or minimized. In addition, this method may include the growth of epitaxial caps above the source/drain region of SiGe.

【技术实现步骤摘要】
横向蚀刻外延层的方法
本专利技术实施例是关于半导体制造技术，特别是有关于横向蚀刻外延层的方法。
技术介绍
在鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor，FINFET)的源极/漏极终端上形成的硅锗外延层可能会在鳍间距(pitch)窄的芯片的高密度区内发生电性短路。因此，这些电性短路会导致鳍式场效晶体管的效能劣化和晶片良率损失(yieldloss)。
技术实现思路
根据一些实施例，提供横向蚀刻外延层的方法。此方法包含在基底上形成多个鳍，其中每一个鳍具有第一宽度，在这些鳍上形成源极/漏极区，其中每一个源极/漏极区具有与鳍的第一宽度在相同方向上的第二宽度和一高度，选择性地蚀刻源极/漏极区，以减少源极/漏极区的第二宽度，以及在源极/漏极区上方成长外延的盖层。根据一些实施例，提供横向蚀刻外延层的方法。此方法包含在基底上形成多个鳍，其中每一个鳍具有顶面、侧壁面和第一宽度，以及形成源极/漏极区，其中源极/漏极区具有一高度，且其中形成源极/漏极区包含在每一个鳍的顶面和侧壁面的一部份上方成长第一外延层，在第一外延层上方成长第二外延层，其中第二外延层具有与鳍的第一宽度在相同方向上的第二宽度，以预定的时间量选择性地蚀刻第二外延层以减少第二外延层的第二宽度，以及在第二外延层上方成长第三外延层，其中第三外延层具有对齐第二外延层的第二宽度的第三宽度。根据一些实施例，提供横向蚀刻外延层的方法。此方法包含形成具有第二外延层在第一外延层上方的外延堆叠，其中外延堆叠具有沿着(100)平面的高度和沿着(110)平面的第一宽度，选择性地蚀刻外延堆叠的一部分以减少沿着(110)平面的第一宽度，以及在外延堆叠上方成长第三外延层，其中第三外延层具有沿着(110)平面的第二宽度。附图说明通过以下的详细描述配合所附附图，可以更加理解本专利技术实施例的内容。需强调的是，根据产业上的标准惯例，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。图1是根据一些实施例，绘示二鳍结构的硅锗外延成长的源极或漏极区的剖面示意图。图2是根据一些实施例，绘示在示范性的蚀刻制程之后的二鳍结构的剖面示意图。图3是根据一些实施例，绘示具有外延成长的源极/漏极终端的一对单鳍结构的剖面示意图。图4是根据一些实施例，绘示在示范性的横向蚀刻制程之后的单鳍结构的剖面示意图。图5是根据一些实施例，绘示示范性的硅锗(SiGe)源极/漏极区的制造方法的流程图。【符号说明】100、200～二鳍结构；110、115～鳍；120、320、330～硅锗的源极/漏极区；125、310～间距；130～顶面；135、140～侧面；145、210、360、420～角度；150、205、340、410～宽度；155、350～高度；160～基底；165～浅沟槽隔离层；300、400～单鳍结构；500～制造方法；510、515、520、525、530～操作。具体实施方式以下内容提供了很多不同的实施例或范例，用于实施本专利技术实施例的不同部件。组件和配置的具体实施例或范例描述如下，以简化本专利技术实施例。当然，这些仅仅是范例，并非用以限定本专利技术实施例。举例来说，叙述中若提及第一部件形成于第二部件之上，可能包含第一和第二部件直接接触的实施例，也可能包含额外的部件形成于第一和第二部件之间，使得第一和第二部件不直接接触的实施例。此外，本专利技术实施例在不同范例中可重复使用参考数字及/或字母，此重复是为了简化和清楚的目的，并非指定所讨论的不同实施例及/或组态之间的关系。再者，空间上相关的措辞，例如「在……之下」、「在……下方」、「下方的」、「在……上方」、「上方的」和其他类似的用语可用于此，以简化一元件或部件与其他元件或部件之间如图所示的关系的陈述。此空间上相关的措辞意欲包含除附图描绘的方向外，使用或操作中的装置的不同方向。装置可以其他方向定位(旋转90度或其他定位方向)，且在此使用的空间相关描述可同样依此解读。在此使用的用语「标称(nominal)」是指在产品或制程的设计阶段期间，对元件或制程操作，所设定的特性或参数的期望值或目标值，其伴随着在期望值以上及/或以下的数值的范围。数值的范围通常是由于制造过程或公差上的轻微变异。除非另有定义，在此使用的技术和科学用语与本专利技术所属
具有通常知识者所通常理解的意义相同。随着半导体制造的发展，需要较小的临界尺寸(criticaldimensions，CDs)以及具有较小的间距几何的较高密度区。然而，在芯片的高密度区，其包含例如鳍式场效晶体管(FINFET)结构，较小的间距几何是具有挑战性的。举例来说，鳍式场效晶体管结构的鳍间距可对彼此紧密间隔的单鳍结构的源极/漏极(source/drain，S/D)的形成产生挑战。对紧密间隔的鳍(例如，在鳍式场效晶体管结构之间的间隔小于60nm)而言，鳍的外延的硅锗(SiGe)源极/漏极可能会与相邻的鳍的硅锗源极/漏极电性短路。这种不想要的情况导致晶片良率损失。本专利技术实施例针对原位(in-situ)横向蚀刻制程，其「修整(trim)」外延成长的硅锗源极/漏极区的侧边，以避免或将电性短路减至最低程度，而不限制鳍式场效晶体管的效能。根据一些实施例，可以调整横向蚀刻制程以减少硅锗源极/漏极区的宽度，而大抵上不影响源极/漏极区的高度。此外，在一些实施例中，为了补偿宽度缩减，可以依此调整硅锗源极/漏极区的高度和掺杂浓度，使得效能损失减至最低程度或没有效能损失。取决于芯片的设计，可以使用不同的鳍布局(layouts)，其中的每一个鳍布局可以具有不同的鳍间距或鳍间隔(spacing)。举例来说，芯片可以包含具有单鳍(single-fin)结构的区域，其具有个别的源极/漏极结构，或具有二鳍(two-fin)结构的区域，其可以具有合并的源极/漏极区。此外，每一个芯片区可以具有不同的鳍间距，且因此对源极/漏极短路(shorting)具有不同的灵敏度。由于芯片制造过程中的硅锗源极/漏极区的成长是全面制程(globalprocess)，而不是针对每一个鳍的局部(例如对每一个鳍使用独立的制程步骤)，在硅锗源极/漏极区成长制程中的改变会影响芯片的所有区域。因此需要监控具有紧密的鳍间距的芯片的高密度区。具有紧密的鳍间距的区域可以被视为芯片的「弱点」或敏感区。在以下的描述中，讨论两种示范性的鳍结构：(i)二鳍结构；以及(ii)单鳍结构。图1绘示示范性的二鳍结构100的剖面示意图。鳍110和115共享共用p型硅锗源极/漏极区120。p型硅锗源极/漏极区120可以具有高的空穴(主要载子)密度，以作为空穴施体掺杂物例如硼(B)。在一些实施例中，硅锗源极/漏极区120将两个源极/漏极区合并，其中每一个源极/漏极区各自在鳍110和115上成长。在一些实施例中，硅锗源极/漏极区120可以具有图1的类似六角形的形状。在一些实施例中，鳍间距125可以介于10和40nm之间。硅锗源极/漏极区120具有顶面130和一对侧面135和140。根据一些实施例，在侧面140和侧面135之间形成角度145，其可以是从约45°至65°的范围。硅锗源极/漏极区120具有宽度150和高度155，两者都可以针对装置的效能最佳化。在一些实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种横向蚀刻外延层的方法，包括：在一基底上形成多个鳍，其中该些鳍中的每一个具有一第一宽度；在该些鳍上形成多个源极/漏极区，其中该些源极/漏极区中的每一个具有与该第一宽度在一共同方向上的一第二宽度和一高度；选择性地蚀刻该些源极/漏极区，以减少该些源极/漏极区的该第二宽度；以及在该些源极/漏极区上方成长一外延盖层。

【技术特征摘要】
2017.06.16 US 15/625,5011.一种横向蚀刻外延层的方法，包括：在一基底上形成多个鳍，其中该些鳍中的每一个具有一第一宽度；在该些鳍上形成多...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昆穆，张智强，杨崴翔，林哲宇，萧文助，
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