鳍式场效晶体管装置和形成鳍式场效晶体管装置的方法制造方法及图纸

技术编号:35366071 阅读:19 留言:0更新日期:2022-10-29 18:06
一种鳍式场效晶体管装置和形成鳍式场效晶体管装置的方法,形成鳍式场效晶体管装置的方法包括:在第一鳍和第二鳍上形成栅极结构;在栅极结构的第一侧形成分别在第一鳍和第二鳍中的第一凹槽和第二凹槽;以及在第一凹槽和第二凹槽中形成源极/漏极区域,包括:在第一凹槽和第二凹槽中形成阻障层;在阻障层上形成第一磊晶材料,其中在第一鳍上的第一磊晶材料的第一部分与在第二鳍上的第一磊晶材料的第二部分空间上隔开;在第一磊晶材料的第一部分和第二部分上形成第二磊晶材料,其中第二磊晶材料从第一鳍连续延伸至第二鳍;以及在第二磊晶材料上形成覆盖层。材料上形成覆盖层。材料上形成覆盖层。

【技术实现步骤摘要】
鳍式场效晶体管装置和形成鳍式场效晶体管装置的方法


[0001]本揭示案是关于一种鳍式场效晶体管装置,以及形成鳍式场效晶体管装置的方法。

技术介绍

[0002]由于各种电子元件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度不断改善,半导体工业经历了快速增长。在大多数情况下,这种集成密度的改善来自于不断减少最小特征的尺寸,使更多的元件集成到所需区域。
[0003]鳍式场效晶体管(Fin Field

Effect Transistor,FinFET)装置现在正成为集成电路中常用的装置。鳍式场效晶体管装置具有三维结构,包括从基板中突出的半导体鳍。而栅极结构环绕半导体鳍,且被配置为控制鳍式场效晶体管装置导电通道内电荷载体的流动。例如,在三栅极鳍式场效晶体管装置中,栅极结构围绕半导体鳍的三面展开,从而在半导体鳍的三侧形成导电通道。

技术实现思路

[0004]在一些实施例中,本揭示案形成鳍式场效晶体管装置的方法包括:形成向基板上方突出的第一鳍和第二鳍;形成在第一鳍和第二鳍上方的栅极结构;在栅极结构的第一侧形成分别在第一鳍和第二鳍中的第一凹槽和第二凹槽;以及形成在第一凹槽和第二凹槽中的源极/漏极区域,包括:形成在第一凹槽和第二凹槽中的阻障层;形成在第一凹槽和第二凹槽中阻障层上方的第一磊晶材料,其中在第一鳍上方的第一磊晶材料的第一部分与在第二鳍上方的第一磊晶材料的第二部分空间上隔开;形成在第一磊晶材料上方的第二磊晶材料,其中第二磊晶材料沿着第一磊晶材料的第一部分和第二部分的外表面延伸,且第二磊晶材料从第一鳍连续延伸至第二鳍;以及在第二磊晶材料上方形成覆盖层。
[0005]在一些实施例中,本揭示案形成鳍式场效晶体管装置的方法包括:在基板上方形成第一鳍和第二鳍;在第一鳍和第二鳍上方形成栅极结构;进行蚀刻制程以分别在第一鳍和第二鳍中形成第一凹槽和第二凹槽;形成在第一凹槽和第二凹槽中的阻障层;形成在第一凹槽和第二凹槽中阻障层上方的第一磊晶层,其中第一磊晶层包括分开的两个部分,分开的两个部分的第一部分在第一鳍上方形成,而分开的两个部分的第二部分则在第二鳍上方形成;形成在第一磊晶层上方的第二磊晶层,其中第二磊晶层从第一鳍连续延伸至第二鳍;以及在第二磊晶层上方形成覆盖层,其中第一磊晶层、第二磊晶层和覆盖层的化学组成成份包括相同的半导体材料和相同的掺杂剂但掺杂剂的浓度不同。
[0006]在一些实施例中,本揭示案的鳍式场效晶体管装置包括:向基板上方突出的第一鳍和第二鳍;位在第一鳍和第二鳍上方的栅极结构;以及位在第一鳍和第二鳍上方的栅极结构的第一侧的源极/漏极区域,其包括:具有第一部分在第一鳍上方和第二部分在第二鳍上方的第一磊晶材料,其中第一部分空间上与第二部分隔开;位在第一磊晶材料上方的第二磊晶材料,其中第二磊晶材料沿着第一磊晶材料的第一部分和第二部分的外表面延伸,
且第二磊晶材料从第一鳍连续延伸至第二鳍;以及位在第二磊晶材料上方的覆盖层,其中每个第一磊晶材料、第二磊晶材料和覆盖层都包括半导体材料和掺杂剂,且第一磊晶材料中的掺杂剂的第一浓度低于第二磊晶材料中的掺杂剂的第二浓度,而覆盖层中的掺杂剂的第三浓度低于第一磊晶材料中的掺杂剂的第一浓度。
附图说明
[0007]在阅读附图时,最好从以下详细描述中了解本揭露的各个方面。值得注意的是,按照工业标准做法,各种特征没有依比例绘。事实上,为了讨论清晰,可任意增加或减少各种特征的尺寸。
[0008]图1根据一些实施例,说明鳍式场效晶体管(FinFET)装置的透视图;
[0009]图2至图5、图6A、图6B、图7A、图7B、图8至图10、图11A、图11B、图12至图14、图15A、图15B和图15C根据实施例说明鳍式场效晶体管装置在制造不同阶段的各种截面图;
[0010]图16根据一些实施例,说明形成半导体装置的方法流程图。
[0011]【符号说明】
[0012]50:基板
[0013]52:垫氧化层
[0014]56:垫氮化层
[0015]58:图案化的光罩
[0016]61:沟槽
[0017]62:隔离区域
[0018]64:半导体鳍
[0019]64A:鳍
[0020]64B:鳍
[0021]64D:虚线
[0022]64U:上表面
[0023]65:轻掺杂漏极区域
[0024]66:栅极介电质
[0025]68:栅极电极
[0026]70:光罩
[0027]72:第一栅极间隙物
[0028]74:气隙
[0029]75:虚拟栅极结构
[0030]75A:虚拟栅极结构
[0031]75B:虚拟栅极结构
[0032]75C:虚拟栅极结构
[0033]80:源极/漏极区域
[0034]81:阻障层
[0035]82:磊晶材料
[0036]82A:第一部分
[0037]82B:第二部分
[0038]83:磊晶材料
[0039]84:覆盖层
[0040]85:硅化物区域
[0041]86:第二栅极间隙物
[0042]87:栅极间隙物
[0043]87F:鳍间隙物
[0044]88:凹槽
[0045]89:接触蚀刻停止层
[0046]90:第一层间介电质
[0047]92:第二层间介电质
[0048]93:开口
[0049]94:栅极介电质
[0050]96:阻障层
[0051]97:替换栅极结构
[0052]97A:替换栅极结构
[0053]97B:替换栅极结构
[0054]97C:替换栅极结构
[0055]98:功函数层
[0056]99:栅极电极
[0057]100:鳍式场效晶体管装置
[0058]102:接触
[0059]102A:栅极接触
[0060]102B:源极/漏极接触
[0061]104:阻障层
[0062]109:晶种层
[0063]110:导电材料
[0064]1010:区块
[0065]1020:区块
[0066]1030:区块
[0067]1040:区块
[0068]A

A:截面
[0069]B

B:截面
[0070]C

C:截面
[0071]E

E:截面
[0072]H1:高度
[0073]H2:高度
[0074]H3:高度
[0075]H4:鳍高度
[0076]L1:第一厚度
[0077]L2:第二厚度
[0078]L3:第三厚度
[0079]L4:第四厚度
具体实施方式
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种形成鳍式场效晶体管装置的方法,其特征在于,包括:形成一第一鳍和一第二鳍,向一基板上方突出;形成一栅极结构在该第一鳍和该第二鳍上方;在该栅极结构的一第一侧分别形成一第一凹槽和一第二凹槽在该第一鳍和该第二鳍中;以及形成一源极/漏极区域在该第一凹槽和该第二凹槽中,包括:形成一阻障层在该第一凹槽和该第二凹槽中;形成一第一磊晶材料在该第一凹槽和该第二凹槽中的该阻障层上方,其中在该第一鳍上方的该第一磊晶材料的一第一部分与在该第二鳍上方的该第一磊晶材料的一第二部分空间上隔开;形成一第二磊晶材料在该第一磊晶材料上方,其中该第二磊晶材料沿着该第一磊晶材料的该第一部分和该第二部分的外表面延伸,其中该第二磊晶材料从该第一鳍连续延伸至该第二鳍;以及形成一覆盖层在该第二磊晶材料上方。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该第二磊晶材料有一第三部分沿着该第一磊晶材料的该第一部分的一第一侧壁延伸,该第一侧壁面对该第一磊晶材料的该第二部分,以及其中该第二磊晶材料有一第四部分沿着该第一磊晶材料的该第二部分的一第二侧壁延伸,该第二侧壁面对该第一磊晶材料的该第一部分,其中在形成该第二磊晶材料之后有一气隙介于该第二磊晶材料的该第三部分和该第四部分之间。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,每个该第一磊晶材料、该第二磊晶材料和该覆盖层都包括一半导体材料和一掺杂剂,其中该第二磊晶材料的该掺杂剂的一第二浓度高于该第一磊晶材料的该掺杂剂的一第一浓度,其中该覆盖层的该掺杂剂的一第三浓度低于该第一磊晶材料的该掺杂剂的该第一浓度。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,形成该第一磊晶材料包括使用含一第一前驱物和一第二前驱物的一第一制程气体磊晶生长该第一磊晶材料,其中该第一前驱物包括一半导体材料,而该第二前驱物包括一掺杂剂,其中形成该第二磊晶材料包括使用含该第一前驱物、该第二前驱物和一第三前驱物的一第二制程气体磊晶生长该第二磊晶材料,其中该第三前驱物不同于该第一前驱物且包括该半导体材料。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,该第一制程气体进一步包括一蚀刻气体,其中形成该第一磊晶材料进一步包括通过调整该第一前驱物的流速与该蚀刻气体的流速之间的比例来调整该第一磊晶材料的垂直生长速率与该第一磊晶材料的水平生长速率之间的比例。6.一种形成鳍式场效晶体管装置的方法,其特征在于,包括:形成一第一鳍和一第二鳍在一基板上方;形成一栅极结构在该第一鳍和该第二鳍上方;进行一蚀刻制程以分别在该第一鳍和该第二鳍中形成一第一凹槽和一第二凹槽;...

【专利技术属性】
技术研发人员:游政卫白易芳郑培仁李啟弘杨育佳
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:

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