半导体装置的形成方法制造方法及图纸

方法包括形成鳍状物于基板上；形成虚置栅极结构于鳍状物上；形成第一间隔物于虚置栅极结构上；布植第一掺质至鳍状物中，以形成与第一间隔物相邻的鳍状物的掺杂区；移除鳍状物的掺杂区以形成第一凹陷，其中第一凹陷自对准掺杂区；以及外延成长源极/漏极区于第一凹陷中。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的形成方法
本专利技术实施例关于鳍状场效晶体管，更特别关于控制鳍状场效晶体管的通道区形状。
技术介绍
半导体装置已用于多种电子应用，比如个人电脑、手机、数码相机、与其他电子设备。半导体装置的制作方法通常为按序沉积绝缘或介电层、导电层、与半导体层的材料于半导体基板，并采用微影图案化多种材料层，以形成电路构件与单元于半导体基板上。半导体产业持续缩小最小结构尺寸，以持续改良多种电子构件如晶体管、二极管、电阻、电容、与类似物的集成密度，以整合更多构件至给定区域中。然而随着最小结构尺寸缩小，将产生需解决的额外问题。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括形成鳍状物于基板上；形成虚置栅极结构于鳍状物上；形成第一间隔物于虚置栅极结构上；布植第一掺质至鳍状物中，以形成与第一间隔物相邻的鳍状物的掺杂区；移除鳍状物的掺杂区以形成第一凹陷，其中第一凹陷自对准掺杂区；以及外延成长源极/漏极区于第一凹陷中。附图说明图1是一些实施例中，鳍状场效晶体管装置的透视图。图2是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图3是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图4是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图5是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图6A至6B是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图7A至7C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图8A至8C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图9A至9C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图10A至10C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图11是一些实施例的实验结果，其反映掺杂轮廓与布植技术之间的关系。图12A至12C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图13A至13C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图14是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图15是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图16A至16C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图17A至17C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图18A至18C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图19A至19C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图20A至20C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图21A至21C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图22A至22C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的中间阶段的剖视图。图23是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管装置的方法的流程图。附图标记说明：A-A、B-B、C-C参考剖面H1高度SP表面周边TP尖端周边TD沟槽深度W1宽度30鳍状场效晶体管32、50基板34隔离区36、56鳍状物38、92、96栅极介电层40、94、98栅极42、44、82、84源极/漏极区52半导体带53、62、72、118遮罩53A第一遮罩层53B第二遮罩层54隔离区55沟槽58虚置介电层60虚置栅极层70、76虚置栅极堆叠75轻掺杂源极/漏极区80A第一间隔物层80B第二间隔物层80C第三间隔物层87蚀刻停止层88、102层间介电层90、128凹陷100A第一区100B第二区104、110接点120偏移间隔物122栅极间隔物124等离子体掺杂工艺126掺杂区130鳍状物间隔物1100附图1102、1104测量值2000方法2001、2003、2005、2007、2009、2011、2013步骤具体实施方式可以理解的是，下述内容提供的不同实施例或实例可实施本专利技术的不同结构。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，本公开的多种例子中可重复标号，但这些重复仅用以简化与清楚说明，不代表不同实施例及/或设置之间具有相同标号的单元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。下述实施例说明的特定内容为鳍状场效晶体管与其形成方法。此处所述的多种实施例可用于控制鳍状场效晶体管装置的通道区形状，因此通道区的顶部尺寸的减少量，比通道区的中间尺寸的减少量多，或比通道区高度的增加量多。以此方式控制鳍状场效晶体管的通道区形状，可改善鳍状场效晶体管装置的效能。此处所述的多种实施例采用栅极后制工艺形成的鳍状场效晶体管进行说明。在其他实施例中，可采用栅极优先工艺。可由任何合适方法图案化鳍状场效晶体管装置的鳍状物。举例来说，可采用一或多道光微影工艺图案化鳍状物，且工艺包含双重图案化工艺或多重图案化工艺。一般而言，双重图案化或多重图案化工艺结合光微影与自对准工艺，其产生的图案间距小于单一的直接光微影工艺所产生的图案间距。举例来说，一实施例形成牺牲层于基板上，并采用光微影工艺图案化牺牲层。可采用自对准工艺，以沿着图案化的牺牲层形成间隔物。接着移除牺牲层，而保留的间隔物或芯之后可用于图案化鳍状物。一些实施例可用于平面装置如平面场效晶体管。一些实施例可用于装置如环形振荡器，或可用于其他种类的装置。一些实施例亦可用于场效晶体管以外的半导体装置。图1是鳍状场效晶体管30的一例的三维图。鳍状场效晶体管30包含鳍状物36于基板32上。基板32包含隔离区34，且鳍状物36自相邻的隔离区34之间向上凸起。栅极介电层38沿着鳍状物36的侧壁并位于鳍状物36的上表面上，而栅极40位于栅极介电层38上。源极/漏极区42与44位于鳍状物36的两侧(相对于栅极介电层38与栅极40)中。图1亦显示后续附图所用的参考剖面。参考剖面A-A沿着鳍状场效晶体管30的通道、栅极介电层38、与栅极40。参考剖面C-C平行于参考剖面A-A，并越过通道之外的鳍状物36。参考剖面B-B垂直于参考剖面A-A且沿着鳍状物36的纵轴，其为源极/漏极区42与44之间的电流方向。后续附图依据这些参考剖面，以达清楚说明的目的。图2至22C是一些实施例中，形成鳍状场效晶体管的中间阶段的剖视图。在图6A到图10A至10C中，以及图12A至12C到图22A至22C中，附图末尾为A者是沿着图1中参考剖面A-A的剖视图，差别在剖视图具有多个鳍状场效晶体管且每一鳍状场效晶体管具有多个鳍状物。附图末尾为B者是沿着图1中参考剖面B-B的剖视图。附图末尾为C者是沿着图1中参考剖面C-C的剖视图。图2至5是沿着图1中参考剖面A-A的剖视图。图10B与11是沿着图1中参考剖面B-B的剖视图。图10C是沿着图1中参考剖面C-C的剖视图。图2显示基板50。图2沿着图1所示的参考剖面A-A。基板50可为半导体基板如基体半导体、绝缘层上半导体基板、或类本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的形成方法，包括：形成一鳍状物于一基板上；形成一虚置栅极结构于该鳍状物上；形成一第一间隔物于该虚置栅极结构上；布植一第一掺质至该鳍状物中，以形成与该第一间隔物相邻的该鳍状物的一掺杂区；移除该鳍状物的该掺杂区以形成一第一凹陷，其中该第一凹陷自对准该掺杂区；以及外延成长一源极/漏极区于该第一凹陷中。

【技术特征摘要】
2017.09.29 US 62/566,035;2018.09.05 US 16/122,7931.一种半导体装置的形成方法，包括：形成一鳍状物于一基板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹佳玲，林彥君，
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