[發明專利]金屬惰性外延結構

有效

• 申請號: 201510323653.8
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN105390398B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 蔡俊雄;黃遠國
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L27/088;H01L29/06
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種形成場效應晶體管(FET)的方法，所述方法包括：

對半導體襯底實施蝕刻工藝，從而在所述半導體襯底的源極和漏極(S/D)區域中形成凹槽；

通過使用無氯前體實施非選擇性沉積工藝在所述凹槽中形成第一半導體的鈍化材料層；以及

外延生長第二半導體材料，從而在所述凹槽中形成源極和漏極部件，其中，所述源極和漏極部件通過所述鈍化材料層與所述半導體襯底間隔開，外延生長所述第二半導體材料包括實施具有第一沉積步驟和第二沉積步驟的循環的沉積和蝕刻工藝，所述第一沉積步驟具有小于620℃的第一襯底溫度；以及所述第二沉積步驟具有大于620℃的第二襯底溫度。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述鈍化材料層包括外延生長第一半導體材料的鈍化層，所述第一半導體材料與所述第二半導體材料不同。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第一半導體材料包括碳化硅，且所述第二半導體材料包括硅鍺。

4.根據權利要求2所述的方法，其中，形成所述鈍化材料層包括使用不含摻雜劑氣體的前體外延生長第一半導體材料的無摻雜劑的鈍化層。

5.根據權利要求2所述的方法，其中，形成所述鈍化材料層包括形成碳原子百分比在從1.8％至3％的范圍內的碳化硅層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述鈍化材料層包括形成有效地防止氯和金屬殘余物之間相互作用的厚度在從1nm至4nm的范圍內的鈍化材料層。

7.根據權利要求1所述的方法，還包括在外延生長所述第二半導體材料之前對所述鈍化材料層實施氟處理。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，實施所述氟處理包括以從1×10¹⁴ions/cm²至2×10¹⁵ions/cm²的氟劑量范圍內實施所述氟處理。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，外延生長所述第二半導體材料包括利用原位摻雜n型摻雜劑和p型摻雜劑中的一種來外延生長所述第二半導體材料。

10.根據權利要求1所述的方法，其中，

所述循環的沉積和蝕刻工藝包括用于沉積的第一循環和用于蝕刻的第二循環；以及

所述第二循環使用包括HCl和Cl₂中的至少一種的含氯氣體。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述循環的沉積和蝕刻工藝的所述第一循環使用包括PH₃、單甲基硅烷(MMS)以及SiH₄和Si₂H₆中的至少一種的前體。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，所述循環的沉積和蝕刻工藝的所述第一循環使用包括B₂H₆、GeH₄以及SiH₄和Si₂H₆中的至少一種的前體。

13.一種形成場效應晶體管(FET)的方法，所述方法包括：

對半導體襯底實施蝕刻工藝，從而在所述半導體襯底的源極和漏極(S/D)區域中形成凹槽；以及

通過具有變化的蝕刻/沉積(E/D)因數的沉積工藝外延生長半導體材料，從而在所述凹槽中形成源極和漏極部件，其中，所述沉積工藝包括同流外延生長，所述沉積工藝具有第一沉積步驟和第二沉積步驟，所述第一沉積步驟具有小于620℃的第一襯底溫度；以及所述第二沉積步驟具有大于620℃的第二襯底溫度。