半导体装置与其形成方法制造方法及图纸

一种半导体装置与其形成方法，该半导体装置包括自基板延伸的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物，以及外延成长于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物的凹陷中的源极/漏极区。源极/漏极区的上表面高于与第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物的上表面齐平的表面。源极/漏极区包括多个缓冲层。个别的缓冲层埋置于源极/漏极区的个别层之间。缓冲层的每一者的平均厚度可为

Semiconductor device and its forming method

【技术实现步骤摘要】
半导体装置与其形成方法
本专利技术实施例关于半导体装置，更特别关于外延的源及/漏极区的形成方法。
技术介绍
半导体装置用于多种电子应用，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上，并采用光刻图案化多种材料层以形成电子构件与单元于基板上。半导体产业持续减少最小结构尺寸，可持续改良多种电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容、或类似物)的集成密度，以让更多构件整合至给定面积中。然而随着最小结构尺寸缩小，产生需解决的额外问题。集成电路工艺采用越来越多的鳍状场效晶体管，其具有小尺寸与高效能。完全应变的通道亦改善鳍状场效晶体管的效能，但完全应变的通道结构亦产生需解决的专属问题。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的半导体装置，包括：自基板延伸的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物；栅极，位于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物上；以及源极/漏极区，位于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物上并与栅极相邻，其中源极/漏极区的上表面高于栅极下的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物的上表面，其中源极/漏极区包括多个缓冲层与多个主体层，其中源极/漏极区包括互相交错的缓冲层与主体层，其中缓冲层的每一者的平均厚度为至本专利技术一实施例提供的半导体装置，包括：自基板凸起的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物；以及第一源极/漏极区位于第一半导体鳍状物上，与第二源极/漏极区位于第二半导体鳍状物上，其中第一源极/漏极区与第二源极/漏极区分开，其中第一源极/漏极区与第二源极/漏极区的上表面高于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物的上表面，其中第一源极/漏极区与第二源极/漏极区各自包括：第一缓冲层；第一主体层，位于第一缓冲层上；第二缓冲层，位于第一主体层上；以及第二主体层，位于第二缓冲层上，其中第一缓冲层与第二缓冲层的每一者的平均厚度为至本专利技术一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：形成自基板凸起的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物；形成第一栅极结构于第一半导体鳍状物上；使第一半导体鳍状物凹陷，以形成与第一栅极结构相邻的第一凹陷；形成第一源极/漏极区于第一凹陷中，其中形成第一源极/漏极区的步骤包括：外延成长第一主体层于第一凹陷中；外延成长第二主体层于第一主体层上；以及形成一或多个结合层，其中形成每一结合层的步骤包括：外延成长上侧主体层；沉积缓冲层于上侧主体层上；以及使上侧主体层与缓冲层的侧壁凹陷。附图说明图1是一些实施例中，鳍状场效晶体管的三维图。图2至图7图2至图7、图8A至图23A、图8B至图23B、图11C至图17C、图21C、图12D至图17D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。附图标记说明：A-A、B-B、C-C参考剖面H1高度L1、L2横向距离W1宽度50基板50N、50P、89区域51分隔线52鳍状物54绝缘材料56隔离区58通道区60虚置介电层62虚置栅极层64遮罩层70栅极组件72虚置栅极74遮罩80栅极密封间隔物81、90凹陷82源极/漏极区82A第一层82B第二层82C第三层82D第四层82E第五层84缓冲层84A第一缓冲层84B第二缓冲层84C第三缓冲层84D第四缓冲层86栅极间隔物87接点蚀刻停止层88第一层间介电层92栅极介电层94栅极94A衬垫层94B功函数调整层94C填充材料106栅极108第二层间介电层110栅极接点112源极/漏极接点具体实施方式下述内容提供的不同实施例或例子可实施本专利技术实施例的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开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，本专利技术的多种实例可重复采用相同标号以求简洁，但多种实施例及/或设置中具有相同标号的元件并不必然具有相同的对应关系。此外，空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「下侧」、「上方」、「上侧」、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。此处所述的一或多个实施例的有利特征包括源极/漏极区的多次循环外延成长工艺。多次循环成长采用重复的沉积与蚀刻以限制源极/漏极区的水平成长，并增加源极/漏极区的高度。在制作静态随机存取存储器装置时，限制水平成长可避免相邻的源极/漏极区合并。多次循环的沉积与蚀刻成长源极/漏极区，可增加源极/漏极区的高度。在外延成长源极/漏极区处，源极/漏极区的上表面可高于半导体鳍状物的上表面。多次循环的沉积与蚀刻工艺亦改善源极/漏极区的关键尺寸一致性，并增加源极/漏极区的总体积。源极/漏极区的较高上表面与体积增加，可提供较大体积的源极/漏极区用于电性耦接金属接点，其可降低接点电阻以改善装置效能。图1显示一些实施例中，鳍状场效晶体管的三维图。鳍状场效晶体管包含基板50(如半导体基板)上的鳍状物52。隔离区56位于基板50中，且鳍状物52自相邻的隔离区56之间凸起高于隔离区56。虽然隔离区56与基板50在附图与说明书中描述为不同单元，但此处所述的用语「基板」可单指半导体基板，或含有隔离区的半导体基板。此外，虽然附图中的鳍状物52与基板50为单一的连续材料，但鳍状物52及/或基板50可包含单一材料或多种材料。在本文中，鳍状物52指的是延伸于相邻的隔离区56之间的部分。栅极介电层92沿着鳍状物52的上表面与侧壁，而栅极94位于栅极介电层92上。源极/漏极区82位于鳍状物52相对于栅极介电层92与栅极94的两侧中。图1亦显示后续附图所用的参考剖面。参考剖面A-A沿着栅极94的纵轴并垂直于鳍状场效晶体管的源极/漏极区82之间的电流方向。参考剖面B-B垂直于参考剖面A-A，并沿着鳍状物52的长度方向，并在鳍状场效晶体管的源极/漏极区82之间的电流方向中。参考剖面C-C平行于参考剖面A-A，并延伸穿过鳍状场效晶体管的源极/漏极区。后续附图将参考这些参考剖面以清楚说明。此处所述的一些实施例内容为采用栅极后制工艺形成鳍状场效晶体管。在其他实施例中，可采用栅极优先工艺。此外，一些实施例可实施于平面装置如平面场效晶体管。图2至图23B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。图2至图7显示沿着图1所示的参考剖面A-A的剖视图，差别在于多个鳍状物及/或鳍状场效晶体管。图8A、图9A、图10A、图11A、图12A、图13A、图14A、图15A、图16A、图17A、图18A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n自一基板延伸的一第一半导体鳍状物与一第二半导体鳍状物；/n一栅极，位于该第一半导体鳍状物与该第二半导体鳍状物上；以及/n一源极/漏极区，位于该第一半导体鳍状物与该第二半导体鳍状物上并与该栅极相邻，其中该源极/漏极区的上表面高于该栅极下的该第一半导体鳍状物与该第二半导体鳍状物的上表面，其中该源极/漏极区包括多个缓冲层与多个主体层，其中该源极/漏极区包括互相交错的该些缓冲层与该些主体层，其中该些缓冲层的每一者的平均厚度为

【技术特征摘要】
20181127 US 62/771,847;20191113 US 16/682,3051.一种半导体装置，包括：
自一基板延伸的一第一半导体鳍状物与一第二半导体鳍状物；
一栅极，位于该第一半导体鳍状物与该第二半导体鳍...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐梓翔，陈定业，李威养，杨丰诚，陈燕铭，
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