[發(fā)明專利]制造半導(dǎo)體器件的方法和半導(dǎo)體器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410646259.3
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104637820B
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔慶寅;崔成賢;卓容奭;具本榮;韓在鐘
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;張帆

本發(fā)明公開了一種制造半導(dǎo)體器件的方法和半導(dǎo)體器件，所述方法包括步驟：形成沿著第一方向延伸的初始鰭式有源圖案；形成覆蓋初始鰭式有源圖案的下部的器件隔離圖案；形成沿著第二方向延伸并在初始鰭式有源圖案上交叉的柵極結(jié)構(gòu)；形成具有第一區(qū)和第二區(qū)的鰭式有源圖案；利用選擇性外延生長工藝在第二區(qū)上形成初始雜質(zhì)摻雜圖案；以及利用等離子體摻雜工藝通過注入雜質(zhì)形成雜質(zhì)摻雜圖案，其中第一區(qū)的上表面處于第一水平，第二區(qū)的上表面處于低于第一水平的第二水平。

相關(guān)申請的交叉引用

本專利申請要求于2013年11月14日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局(KIPO)提交的韓國專利申請No.10-2013-0138426的優(yōu)先權(quán)，該申請的內(nèi)容以引用方式全文并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明構(gòu)思一般性涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法和通過該方法制造的半導(dǎo)體器件，具體而言，涉及一種利用等離子體摻雜工藝制造半導(dǎo)體器件的方法和通過該方法制造的半導(dǎo)體器件。

背景技術(shù)

現(xiàn)在，半導(dǎo)體器件因為它們具有許多有益特征而廣泛用于電子工業(yè)中，所述有益特征諸如可以小型化、多功能性和低制造成本等。這些半導(dǎo)體器件包括存儲器器件、邏輯器件和/或同時執(zhí)行各種功能的混合器件。

響應(yīng)于對小型半導(dǎo)體器件的增長的需求，半導(dǎo)體器件的圖案尺寸變得非常小。如果圖案尺寸非常小，則應(yīng)該減小用于制造這些半導(dǎo)體器件的加工裕量。因此，由于減小的加工裕量(諸如光刻工藝的曝光裕量)導(dǎo)致形成較小的圖案變得非常困難。

另外，對形成高速半導(dǎo)體器件的需求也增大了。因此，已進行各種研究以滿足對形成小型半導(dǎo)體器件和高速半導(dǎo)體器件的需求。

特定半導(dǎo)體器件包括鰭結(jié)構(gòu)，諸如鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)。制造這些鰭結(jié)構(gòu)的方法包括利用等離子體工藝的摻雜。例如，參見美國專利No.8,409,939、No.8,298,925和No.8,124,507,它們的每一個的全文以引用方式并入本文。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明構(gòu)思的一方面是提供了一種利用等離子體摻雜工藝制造半導(dǎo)體器件的方法以及通過該方法制造的半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件可具有鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)。

在一個示例實施例中，該方法可包括步驟：通過部分地蝕刻襯底形成初始鰭式有源圖案，該初始鰭式有源圖案沿著第一方向延伸；形成覆蓋初始鰭式有源圖案的下部的器件隔離圖案；形成在初始鰭式有源圖案上交叉的柵極結(jié)構(gòu)，該柵極結(jié)構(gòu)沿著第二方向延伸，并且初始鰭式有源圖案具有未被柵極結(jié)構(gòu)覆蓋的暴露的上部；通過蝕刻初始鰭式有源圖案的暴露的上部形成具有第一區(qū)和第二區(qū)的鰭式有源圖案，第一區(qū)位于柵極結(jié)構(gòu)下方，第二區(qū)位于柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，其中第一區(qū)具有側(cè)壁表面，第二區(qū)具有上表面；利用等離子體摻雜工藝在第一區(qū)的側(cè)壁表面和第二區(qū)的上表面形成雜質(zhì)摻雜區(qū)；以及利用選擇性外延生長工藝在第二區(qū)上形成雜質(zhì)摻雜圖案，其中第一區(qū)的上表面處于第一水平，第二區(qū)的上表面處于低于第一水平的第二水平。

該方法還可包括在等離子體摻雜工藝之后將襯底退火，并且其中雜質(zhì)摻雜區(qū)在第一區(qū)的側(cè)壁表面的厚度和在第二區(qū)的上表面的厚度實質(zhì)上相等。

雜質(zhì)摻雜區(qū)沿著第一區(qū)的側(cè)壁表面和沿著第二區(qū)的上表面可具有實質(zhì)上均勻的厚度。

將襯底退火的方法可包括：在第一溫度對雜質(zhì)摻雜區(qū)執(zhí)行第一熱處理；以及在高于第一溫度的第二溫度對雜質(zhì)摻雜區(qū)執(zhí)行第二熱處理。

第一熱處理可包括選自快速熱退火(RTA)、快速熱氧化、等離子體退火和微波退火中的至少一種。

第二熱處理可包括選自尖峰RTA、閃光(flash)RTA和激光退火中的至少一個。

等離子體摻雜工藝可包括：將雜質(zhì)氣體供應(yīng)至襯底；形成等離子體，以將雜質(zhì)氣體中的雜質(zhì)離子化；以及通過向襯底供應(yīng)偏壓將離子化的雜質(zhì)注入第一區(qū)的側(cè)壁和第二區(qū)的上表面中。