[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201610879028.6
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107068565B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 金局泰;孫豪成;申東石;沈鉉準;李周利;張星旭
• 申請（專利權）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: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張帆;崔卿虎

本發明公開了一種半導體器件和一種制造半導體器件的方法。可在襯底上形成偽柵電極層和偽柵極掩模層。可將偽柵極掩模層圖案化以形成偽柵極掩模，從而暴露出偽柵電極層的一部分。可通過傾斜離子注入將離子注入偽柵電極層的暴露部分中以及偽柵電極層的與偽柵電極層的暴露部分鄰近的一部分中，以在偽柵電極層中形成生長阻擋層。可利用偽柵極掩模作為蝕刻掩模對偽柵電極層進行蝕刻，以形成偽柵電極。可在包括偽柵電極和偽柵極掩模的偽柵極結構的側表面上形成間隔件。可執行選擇性外延生長工藝，以形成外延層。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年10月6日在韓國知識產權局(KIPO)提交的韓國專利申請No.10-2015-0140406的優先權，該申請的內容以引用方式全文并入本文中。

技術領域

本發明構思涉及半導體器件及其制造方法。更具體地說，本發明構思涉及包括外延層的半導體器件及其制造方法。

背景技術

當形成finFET時，包括按次序堆疊在襯底上并且在第二方向上延伸的偽柵電極和硬掩模的偽柵極結構可形成在基本垂直于第二方向的第一方向上以及在第二方向上，并且偽柵極結構在第二方向上的兩端可具有側表面，它們相對于襯底的頂表面不是豎直的而是傾斜的。因此，偽柵極結構在第二方向上的側表面可能沒有被隨后形成的間隔件完全覆蓋，并且一部分會暴露偽柵電極。當通過選擇性外延生長(SEG)工藝在有源鰭上形成外延層時，外延層會形成在偽柵電極的暴露的部分上，這樣會在柵極結構之間產生電短路。

發明內容

根據本發明構思的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，其中，在襯底上按次序形成偽柵電極層和偽柵極掩模層；將偽柵極掩模層圖案化以形成偽柵極掩模，從而暴露出偽柵電極層的一部分；通過傾斜離子注入工藝將離子注入偽柵電極層的暴露部分中以及偽柵電極層的與偽柵電極層的暴露部分鄰近的一部分中，以在偽柵電極層的一部分形成生長阻擋層；利用偽柵極掩模作為蝕刻掩模對偽柵電極層進行蝕刻，以形成偽柵電極；在包括偽柵電極和偽柵極掩模的偽柵極結構的側表面上形成間隔件；以及執行SEG工藝，以在襯底的鄰近間隔件的一部分上形成外延層。

根據本發明構思的另一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，其中，在襯底上形成隔離圖案以限定有源鰭；在有源鰭和隔離圖案上按次序形成偽柵電極層和偽柵極掩模層；執行傾斜離子注入工藝，以在偽柵電極層的一部分處形成生長阻擋層；利用偽柵極掩模作為蝕刻掩模對偽柵電極層進行蝕刻，以形成偽柵電極；保留生長阻擋層的一部分作為偽柵電極的側表面上的生長阻擋圖案；在包括偽柵電極和偽柵極掩模的偽柵極結構的側表面上形成間隔件；執行SEG工藝，以在有源鰭的鄰近間隔件的一部分上形成外延層；以及將偽柵極結構替換為柵極結構。

根據本發明構思，還提供了一種半導體器件，其包括：柵極結構，在襯底上，每個柵極結構在第二方向上縱長地延伸，并且在第二方向上彼此間隔開，以使得柵極結構中的每一個在與第二方向交叉的第一方向上具有第一相對側表面并且在第二方向上具有第二相對側表面；柵極間隔件結構，其包括柵極結構中的每一個的第一相對側表面上的第一部分和柵極結構中的每一個的第二相對側表面上的第二部分；以及源極/漏極層，其位于襯底的鄰近柵極間隔件結構的第一部分的一部分上，其中，在柵極結構中的每一個的第二相對側表面中的每一個中具有對應的壓痕。

根據本發明構思的另一方面，提供了一種半導體器件，該半導體器件包括：襯底；柵極結構，在襯底上，各個柵極結構在一個方向上對齊并且彼此間隔開，以使得柵極結構中的每一個在所述一個方向上具有相對端部，并且在與所述一個方向交叉的另一方向上具有相對側部；柵極間隔件，其具有分別覆蓋柵極結構的端部的各個部分；絕緣層，其在柵極間隔件的所述部分之間延伸，以介于在所述一個方向上對齊的柵極結構之間；以及外延層，其布置在襯底上，構成半導體器件的源極/漏極區，并且面對柵極結構的鄰近柵極結構的端部表面的側部表面，并且其中，在柵極結構的端部中分別具有壓痕，壓痕在柵極結構的頂表面敞開，以使得將壓痕中的每一個限定在對應的一個柵極結構的頂表面與各端部表面中的一個之間。