[發(fā)明專利]半導體裝置及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310535821.0
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN103811552B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設計）人: A.雷茲尼塞克;T.N.亞當;程慷果;P.C.賈米森;A.卡基菲魯茲
• 申請（專利權）人: 格羅方德股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 邱軍

技術領域

本公開涉及半導體裝置，例如，鰭場效應晶體管。

背景技術

三十多年來，硅金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFETs）的不斷小型化一直推動世界范圍的半導體工業(yè)。未來十年預計將有繼續(xù)縮小的各種進展，但是盡管很多挑戰(zhàn)技術革新的歷史保持摩爾定律。然而，今天正釋放不斷發(fā)展的信號，金屬氧化物半導體晶體管開始達到它們傳統(tǒng)的縮小極限。由于越來越難以通過持續(xù)縮小來改善MOSFET且因此也越來越難以通過持續(xù)縮小來改善互補金屬氧化物半導體（CMOS），所以除了縮小之外，改善性能的進一步方法變得關鍵。

發(fā)明內容

在一個方面中，提供一種半導體裝置的形成方法，其包括：在多個鰭結構上形成柵極結構，并且在鰭結構的每一個上形成氮化物包含層，其中在多個鰭結構的最外側壁上的氮化物包含層的第一厚度大于剩余的氮化物包含層的第二厚度。氮化物包含層蝕刻為去除氮化物包含層的具有第二厚度的部分。第一厚度的氮化物包含層的剩余部分提供氮化物包含間隔體，氮化物包含間隔體存在于多個鰭結構的最外側壁上。用于源極區(qū)域和漏極區(qū)域的外延半導體材料可形成在多個鰭結構上。

在另一個方面中，提供一種半導體裝置，其包括在基板上的多個鰭結構以及在多個鰭結構的溝道部分上的柵極結構。半導體裝置包括用于多個鰭結構中的每一個鰭結構的外延半導體材料提供的源極區(qū)域和漏極區(qū)域。外延半導體材料的第一部分設置在多個鰭結構中的相鄰鰭結構之間。外延半導體材料的第二部分設置在多個鰭結構的端部鰭結構的最外側壁上。半導體裝置還包括氮化物包含間隔體，該氮化物包含間隔體存在于外延半導體材料的第二部分的最外側壁上。

附圖說明

結合附圖將更好理解下面的詳細描述，通過示例方式給出而不旨在將本公開僅限制此，其中相同的附圖標記表示相同的元件和部分，其中：

圖1A是示出在多個鰭結構上形成柵極結構的俯視圖。

圖1B是示出沿著圖1A的截面線B-B的結構的側視截面圖。

圖2是示出在多個鰭結構上形成犧牲層的俯視圖。

圖3是示出對每一個鰭結構在犧牲材料層上形成氮化物包含層的俯視圖，其中多個鰭結構的最外側壁上的氮化物包含層的第一厚度大于剩余的氮化物包含層的第二厚度。

圖4是示出蝕刻氮化物包含層以去除氮化物包含層的具有第二厚度的部分的俯視圖，其中第一厚度的氮化物包含層的剩余部分提供犧牲材料層上的氮化物包含間隔體，犧牲材料層存在于多個鰭結構的最外側壁上。

圖5是示出去除犧牲材料層的俯視圖。

圖6A是示出在多個鰭結構上形成外延半導體材料的源極區(qū)域和漏極區(qū)域的俯視圖。

圖6B是圖6A所示結構的側視圖。

具體實施方式

這里描述本公開的具體實施例；然而，應理解，所公開的實施例僅為本文所公開結構和方法的示例。另外，根據(jù)本公開各種實施例給出的每個示例旨在是說明性的，而非限制性的。此外，附圖不必按比例，某些特征可被夸大以示出特定部件的細節(jié)。因此，本文公開的具體結構和功能細節(jié)不應解釋為限制性的，而僅作為教導本領域技術人員采用本公開的表示基礎。為了下面描述的目的，術語“上”、“下”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”及其派生詞將涉及到本公開，如附圖中的取向。

下面的方法和結構涉及到鰭場效應晶體管（finFETs）。鰭場效應晶體管是包括位于鰭結構中的溝道的場效應晶體管。如這里所用，“鰭結構”是指半導體材料，其用作半導體裝置的本體，其中半導體裝置的柵極結構位于鰭結構周圍使得電荷流下鰭結構兩個側壁上的溝道并且選擇性地沿著鰭結構的頂表面流動。鰭場效應晶體管采用半導體鰭結構的垂直表面有效地增加了裝置面積而不增加裝置的物理布局面積。

典型地，對于具有緊密節(jié)距的鰭場效應晶體管的陣列，已經確定，在陣列的端部的鰭場效應晶體管的鰭結構上的用于源極區(qū)域和漏極區(qū)域的外延生長半導體材料可能是鰭場效應晶體管的電短路的原因。例如，提供陣列的端部的鰭場效應晶體管的源極和漏極區(qū)域中的一個的外延半導體材料可能延伸超過柵極結構的端部以接觸源極區(qū)域和漏極區(qū)域中的另一個，這可能導致電短路。在另一個示例中，提供第一陣列的第一鰭場效應晶體管（例如，p型鰭場效應晶體管）的鰭結構的源極區(qū)域和漏極區(qū)域的外延生長的半導體材料可能生長為延伸越過隔離區(qū)域以接觸第二陣列的第二鰭場效應晶體管（例如，n型鰭場效應晶體管）的源極和漏極區(qū)域至少之一。