一种用于制造高性能应变源极-漏极结构的方法，包括：在基板上形成栅极结构，在接近栅极结构的位置上形成袋状注入区域；在邻近栅极结构的位置上形成隔离件；实施干式蚀刻，以形成具有第一轮廓的凹部；实施湿式蚀刻，以将凹部扩大成第二轮廓；以及实施热蚀刻，以将凹部扩大成第三轮廓；然后，在具有第三轮廓的凹部中形成源极-漏极结构。本发明专利技术还提供了一种高性能应变源极-漏极结构。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，更具体地，涉及一种应变源极-漏极结构。
技术介绍
在一些半导体器件中，只能通过干式蚀刻形成注入区域。注入区域会由于形成在栅极结构侧面上的隔离件的厚度而造成接近限制(proximity limitation)。该接近限制减小了注入区域的总体尺寸。这样，由于这种接近限制，半导体器件的改善(boosting)会变差。这样，就需要降低干式蚀刻的接近限制效应。
技术实现思路
本专利技术针对工艺方法和半导体器件。在一个实施例中，本专利技术描述了一种用于形成高性能应变源极-漏极结构的方法。该方法包括在基板上形成栅极结构，以及在接近该栅极结构的位置上形成袋状注入区域；在邻近该栅极结构的位置上形成隔离件；实施干式蚀刻，形成具有第一轮廓的凹部；实施湿式蚀刻，将凹部扩大成第二轮廓；以及实施热蚀亥|J，将凹部扩大成第三轮廓；然后，在具有第三轮廓的凹部中形成源极-漏极结构。在另一实施例中，该方法包括提供基板，该基板具有限定的栅极结构，在接近该栅极结构的位置上形成袋状注入区域；在栅极结构的每一侧上形成邻近该栅极结构的隔离件，从而覆盖该袋状注入区域；在基板上实施干式蚀刻，从而在袋状注入区域中形成具有第一轮廓的凹部；在凹部上实施湿式蚀刻，从而将该凹部扩大成第二轮廓；以及实施热蚀刻， 将扩大的凹部进一步扩大成第三轮廓；通过沉积半导体材料，比如硅锗(SiGe)，在具有第三轮廓的扩大的凹部中形成源极-漏极结构。在一个实施例中，本专利技术描述了一种具有高性能应变源极-漏极区域的半导体器件。该器件包括基板，该基板具有限定的栅极结构和形成在接近该栅极结构的位置上的袋状注入区域，该栅极结构具有隔离件和袋状注入区域。该器件还包括通过干式蚀刻、湿式蚀刻、以及热蚀刻在基板的袋状注入区域中形成的凹部。该器件进一步包括通过沉积包括硅锗(SiGe)的半导体材料，在凹部中形成的源极-漏极结构。在一个实施例中，本专利技术描述了一种半导体器件，该器件具有基板，该基板上具有栅极结构。该器件包括覆盖该栅极结构的相对侧壁的隔离件。该器件包括在基板中且在栅极结构的每一侧的源极-漏极部件。该源极-漏极部件具有上侧壁和下侧壁，该上侧壁具有第一面，该下侧壁具有第二面，其中，第一面与第二面不同。在一个方面，基板包含硅(Si)， 源极-漏极部件包含硅锗(SiGe)。在另一方面，第一面是<110>，第二面是<111>。附图说明根据以下结合附图的详细描述可以最好地理解本专利技术。需要强调的是，根据工业中的标准实践，各种不同元件没有按比例绘制，并且只是用于图示的目的。实际上，为了使论述清晰，可以任意增加或减小各种元件的尺寸。应该理解，在所示出的一个或者多个附图中，相似的参考标号用于表示相似的元件。图1示出了根据本专利技术的实施例的用于形成源极-漏极结构的方法。图2A-图2E示出了根据本专利技术实施例的用于形成源极-漏极结构的工艺流程。具体实施例方式可以理解，本专利技术提供了许多不同的形式和实施例，并且特定实施例仅仅作为示例提供。另外，本专利技术的范围将只通过所附权利要求进行限定。在附图中，为了更加清晰， 层和区域的尺寸和相对尺寸可以放大。可以理解，当元件或者层称为在另一元件或者层“之上”或者“连接到”另一元件或者层时，既可以是直接处于其他元件或者层之上，或者直接连接到其他元件或者层，也可以存在插入的元件或者层。为了便于说明，在此可能使用诸如“在…之下”、“在…下面”、“下面的”、“在…上面”、以及“上面的”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或机构与另一元件或机构的关系。应当理解，除图中所示的方位之外，空间关系术语将包括使用或操作中的装置的各种不同的方位。例如，如果翻转图中所示的装置，则被描述为在其他元件或机构“下面” 或“之下”的元件将被定位为在其他元件或机构的“上面”。因此，示例性术语“在…下面” 包括在上面和在下面的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且通过在此使用的空间关系描述符进行相应地解释。在下文中，将通过参考附图详细解释本专利技术的实施例。本专利技术的实施例涉及源极_漏极结构，其包括高性能应变源极_漏极结构及其制造方法。本专利技术的实施例提供了由新式应变源极漏极(SSD)外形成形控制的器件改善和漏极引致势垒降低效应(DIBL)。在一个方面，由于应变接近沟道，因此器件改善由SSD外形决定。本专利技术的实施例利用对外延层(EPI)的预先烘烤沉积工艺以及蚀刻自对准的轻掺杂漏极(LDD)区域，以形成SSD外形。图1示出了根据本专利技术的实施例的用于形成源极-漏极结构的方法100。图2A-图 2E示出了根据本专利技术实施例的用于形成源极-漏极结构的工艺流程。在一个实施例中，图 1的方法100和对应的图2A-图2E的工艺流程可以用于制造高性能应变源极_漏极结构。参考图1，提供了基板(方框101)，并且在基板上形成栅极结构(方框114)。在一个实施例中，如图2A中所示，形成基板200，该基板200包含半导体材料，比如硅(Si)，并且，在基板200上形成一个或者多个栅极结构210。栅极结构210包括栅极氧化层212、多晶硅(poly-Si)层214、以及掩模层216 (比如用于光刻工艺的硬掩模层)。在一个方面，栅极层214、214、216形成在基板200上，并且实施多晶硅蚀刻，从而限定出栅极结构210。在不超出本专利技术的范围的情况下，在其他实施例中，基板200包括蓝宝石基板、碳化硅(SiC) 基板、氮化镓(GaN)基板、或者各种其他复合基板。参考图1，在基板中，在接近栅极结构的位置上形成袋状注入区域(pocket implant region)(方框118)。在一个实施例中，如图2A所示，在基板200中，接近栅极结构210的位置上形成一个或者多个袋状注入区域220。袋状注入区域220包含半导体掺杂材料，比如砷(As)、磷(P)、或者一些As和P的化合(AsP)。在一个方面，袋状注入环境可以包括20KeV 80KeV、le12atoms/cm2 le14atoms/cm2、以及15倾斜角 45倾斜角。在另一个方面，袋状注入区域220可以不包含硼(B)或者氟化硼(BF2)的LDD(轻掺杂漏极)。在一个实施例中，在基板200中形成有一个或者多个浅沟槽隔离(STI)结构224，用于电绝缘。参考图1，在邻近栅极结构的位置上形成隔离件(方框122)。在一个实施例中，在图2B中示出，在栅极结构210的每一侧上形成邻近该栅极结构210的每一侧的一个或者多个隔离件230。隔离件230包含介电材料，比如氮化硅(SiN)、各种氧化材料、或者一些SiN 和氧化材料的组合。在一个方面，SiN或者OX/SiN的隔离件沉积适合于控制接近度。SiN 可以包括熔炉(furnace) SiN、ALD SiN、或者PE SiN0氧化物通常包括热氧化物、ALD氧化物、或者PEALD氧化物。在各个方面，SiN的厚度可以处于大约50入到大约200A的范围内， 氧化物的厚度可以处于大约15 A到大约50A的范围内。参考图1，实施干式蚀刻，从而在基板的注入区域中形成凹部(recess)(方框 126) 0在一个实施例中，如图2B所示，实施干式隔离(ISO)蚀刻M0，从而在基板200的一个或者多个袋状注入区域2本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2010.11.30 US 12/956,0901.一种方法，包括 提供基板；在所述基板上形成栅极结构； 在接近所述栅极结构的位置上形成袋状注入区域； 在邻近所述栅极结构的位置上形成隔离件； 实施干式蚀刻，以形成具有第一轮廓的凹部； 实施湿式蚀刻，以将所述凹部扩大成第二轮廓； 实施热蚀刻，以将所述凹部扩大成第三轮廓；以及在具有第三轮廓的所述凹部中形成源极-漏极结构。2.根据权利要求1所述的方法，其中 所述基板包含硅(Si)，所述基板包括至少一个浅沟槽隔离(STI)结构，以及所述栅极结构包括栅极氧化层、多晶硅(poly-Si)层、以及掩模层；或者其中，所述袋状注入区域包含掺杂材料，所述掺杂材料包含砷(As)和磷(P)中的至少一种。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述隔离件形成在邻近所述栅极结构的每一侧，并且形成在所述栅极结构的每一侧上，以及所述隔离件包含介电材料，所述介电材料包含氮化硅(SiN)和氧化材料中的至少一种；或者其中所述干式蚀刻包括干式隔离(ISO)蚀刻，实施所述干式隔离(ISO)蚀刻，以在所述基板的所述袋状注入区域中形成具有所述第一轮廓的凹部，以及具有第一轮廓的所述凹部的深度处于大约200A到大约500A的范围内。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述湿式蚀刻包括通过氢氧化四甲基铵(TMAH)的湿式蚀刻，实施所述通过氢氧化四甲基铵(TMAH)的湿式蚀刻，以扩大通过干式蚀刻形成的所述凹部，从而在所述基板的所述袋状注入区域中形成具有所述第二轮廓的扩大凹部，以及在实施所述TMAH蚀刻之后，具有第二轮廓的所述扩大凹部的深度处于大约400A到大约800A的范围内；或者其中所述热蚀刻包括通过HCl (盐酸)的热蚀刻，实施所述通过HCl (盐酸)的热蚀刻，以扩大所述湿式蚀刻的凹部，从而在所述基板的袋状注入区域中形成具有所述第三轮廓的扩大凹部，以及所述热蚀刻适合于底切邻近所述隔离件的所述基板；或者其中通过沉积半导体材料在所述具有第三轮廓的凹部中形成所述源极_漏极结构，所述半导体材料包括硅锗(SiGe)。5.一种方法，包括提供具有限定的栅极结构的基板；在接近所述栅极结构的位置上形成袋状注入区域；在所述栅极结构的每一侧上形成邻近所述栅极结构的每一侧的隔离件，以...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋学昌，蔡明桓，林宪信，郑振辉，范玮寒，
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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