[發(fā)明專利]金屬惰性外延結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510323653.8
• 申請(qǐng)日: 2015-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN105390398B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡俊雄;黃遠(yuǎn)國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L27/088;H01L29/06
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

根據(jù)一些實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的方法。該方法包括對(duì)半導(dǎo)體襯底實(shí)施蝕刻工藝，從而在半導(dǎo)體襯底的源極和漏極(S/D)區(qū)域中形成凹槽；在凹槽中形成第一半導(dǎo)體的鈍化材料層；以及外延生長(zhǎng)第二半導(dǎo)體材料，從而在凹槽中形成S/D部件，其中S/D部件通過鈍化材料層與半導(dǎo)體襯底間隔開。本發(fā)明還涉及金屬惰性外延結(jié)構(gòu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬惰性外延結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

本申請(qǐng)要求于2014年8月22日提交的標(biāo)題為：“METAL-INSENSITIVE EPITAXYFORMATION”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/040,880號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此作為參考。

半導(dǎo)體工業(yè)在尋求更高的器件密度、更高的性能以及更低的成本中已經(jīng)發(fā)展為納米技術(shù)工藝節(jié)點(diǎn)器件。在IC演變的過程中，通常已經(jīng)提高了功能密度(即，每芯片面積的互連器件的數(shù)量)，而已經(jīng)降低了幾何尺寸(即，可使用制造工藝生成的最小的組件(或線))。這種按比例縮小工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供益處。盡管在材料和制造方面有開創(chuàng)性的發(fā)展，縮放的諸如傳統(tǒng)的MOSFET的平面器件經(jīng)受著挑戰(zhàn)。例如，該按比例縮小也產(chǎn)生相對(duì)高的功耗值。為了克服這些挑戰(zhàn)，IC工業(yè)尋找新的結(jié)構(gòu)和制造來實(shí)現(xiàn)改進(jìn)改進(jìn)改進(jìn)的性能。一個(gè)探索的途徑為具有提高的遷移率的應(yīng)變場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的開發(fā)。然而，目前的結(jié)構(gòu)和制造方法呈現(xiàn)出與引起器件缺陷和其他性能問題的金屬污染相關(guān)的問題。

因此，需要用于FET器件的結(jié)構(gòu)和方法來解決這些問題以用于改進(jìn)性能和降低缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種形成場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的方法，所述方法包括：對(duì)半導(dǎo)體襯底實(shí)施蝕刻工藝，從而在所述半導(dǎo)體襯底的源極和漏極(S/D)區(qū)域中形成凹槽；在所述凹槽中形成第一半導(dǎo)體的鈍化材料層；以及外延生長(zhǎng)第二半導(dǎo)體材料，從而在所述凹槽中形成S/D部件，其中，所述S/D部件通過所述鈍化材料層與所述半導(dǎo)體襯底間隔開。

在上述方法中，其中，形成所述鈍化材料層包括使用無氯前體實(shí)施非選擇性沉積工藝。

在上述方法中，其中，形成所述鈍化材料層包括使用無氯前體實(shí)施非選擇性沉積工藝；其中，形成所述鈍化材料層包括外延生長(zhǎng)第一半導(dǎo)體材料的鈍化層，所述第一半導(dǎo)體材料與所述第二半導(dǎo)體材料不同。

在上述方法中，其中，形成所述鈍化材料層包括使用無氯前體實(shí)施非選擇性沉積工藝；其中，形成所述鈍化材料層包括外延生長(zhǎng)第一半導(dǎo)體材料的鈍化層，所述第一半導(dǎo)體材料與所述第二半導(dǎo)體材料不同；其中，所述第一半導(dǎo)體材料包括碳化硅，且所述第二半導(dǎo)體材料包括硅鍺。

在上述方法中，其中，形成所述鈍化材料層包括使用無氯前體實(shí)施非選擇性沉積工藝；其中，形成所述鈍化材料層包括外延生長(zhǎng)第一半導(dǎo)體材料的鈍化層，所述第一半導(dǎo)體材料與所述第二半導(dǎo)體材料不同；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(zhǎng)第一半導(dǎo)體材料的無摻雜劑的鈍化層。

在上述方法中，其中，形成所述鈍化材料層包括使用無氯前體實(shí)施非選擇性沉積工藝；其中，形成所述鈍化材料層包括外延生長(zhǎng)第一半導(dǎo)體材料的鈍化層，所述第一半導(dǎo)體材料與所述第二半導(dǎo)體材料不同；其中，形成所述鈍化材料層包括形成碳原子百分比在從約1.8％至約3％的范圍內(nèi)的碳化硅層。

在上述方法中，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約1nm至約4nm的范圍內(nèi)的鈍化材料層。

在上述方法中，還包括在外延生長(zhǎng)所述第二半導(dǎo)體材料之前對(duì)所述鈍化材料層實(shí)施氟處理。