[發(fā)明專利]FDSOI技術(shù)的外延分面高度一致性改進(jìn)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611128114.X
• 申請(qǐng)日: 2016-12-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107026127B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬治·羅伯特·姆芬格;吳旭升
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格羅方德半導(dǎo)體公司
• 主分類號(hào): H01L21/84
• 分類號(hào): H01L21/84;H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

本發(fā)明涉及FDSOI技術(shù)的外延分面高度一致性改進(jìn)。本發(fā)明提供了一種通過(guò)使用多個(gè)間隙壁來(lái)控制抬升式源/漏外延結(jié)構(gòu)的分面高度的方法，以及由此形成的裝置。實(shí)施例包括：在SOI層上設(shè)置柵極結(jié)構(gòu)；在鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的該SOI層上及該柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上形成第一對(duì)間隙壁；在鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的該第一對(duì)間隙壁的上表面上及該柵極結(jié)構(gòu)的該相對(duì)側(cè)上形成第二對(duì)間隙壁；以及在該SOI上形成一對(duì)分面抬升式源/漏結(jié)構(gòu)，各該分面源/漏結(jié)構(gòu)分面于該第一對(duì)間隙壁的該上表面，其中，與該第一對(duì)間隙壁相比，該第二對(duì)間隙壁對(duì)外延生長(zhǎng)更具有選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)前端工藝(front-end-of-line；FEOL)流程制造半導(dǎo)體裝置，尤其適用于全耗盡絕緣體上硅(fully depleted silicon-on-insulator；FDSOI)技術(shù)。

背景技術(shù)

FDSOI技術(shù)依賴過(guò)填充外延(epi)層來(lái)向源/漏極供應(yīng)摻雜物，其導(dǎo)致(柵極與抬升式源/漏極之間)極高的寄生電容。針對(duì)FDSOI技術(shù)，較佳采用分面外延來(lái)降低此寄生電容(Ceff)，但它難以控制。分面外延也可能遭受不良的晶圓至晶圓(wafer-to-wafer)及批次至批次(lot-to-lot)變化性。例如，分面高度、Ceff、將要擴(kuò)散至溝道的可用摻雜物、以及硅化物鄰近性都是可變化的。

因此，需要能夠控制分面抬升式源/漏外延形成的方法，以及由此形成的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)態(tài)樣是一種通過(guò)使用多個(gè)間隙壁來(lái)控制抬升式源/漏外延結(jié)構(gòu)的分面高度的工序。

本發(fā)明的另一個(gè)態(tài)樣是一種包括抬升式源/漏外延結(jié)構(gòu)的受控分面的裝置。

本發(fā)明的額外態(tài)樣以及其它特征將在下面的說(shuō)明中闡述，且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在檢查下文以后將在某種程度上清楚該些額外態(tài)樣以及其它特征，或者該些額外態(tài)樣以及其它特征可自本發(fā)明的實(shí)施中獲知。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可如所附權(quán)利要求書(shū)中所特別指出的那樣來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

依據(jù)本發(fā)明，某些技術(shù)效果可通過(guò)一種方法在某種程度上實(shí)現(xiàn)。該方法包括：在絕緣體上硅(silicon-on-insulator；SOI)層上設(shè)置柵極結(jié)構(gòu)；在鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的該SOI層上及該柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上形成第一對(duì)間隙壁；在鄰近該柵極結(jié)構(gòu)的該第一對(duì)間隙壁的上表面上及該柵極結(jié)構(gòu)的該相對(duì)側(cè)上形成第二對(duì)間隙壁；以及在該SOI上形成一對(duì)分面抬升式源/漏結(jié)構(gòu)，各該分面源/漏結(jié)構(gòu)分面于該第一對(duì)間隙壁的該上表面，其中，與該第一對(duì)間隙壁相比，該第二對(duì)間隙壁對(duì)外延生長(zhǎng)更具有選擇性。

本發(fā)明的態(tài)樣包括形成該第一對(duì)間隙壁至比該第二對(duì)間隙壁大的寬度。其它態(tài)樣包括通過(guò)該第一組間隙壁的其中之一的寬度與該第二對(duì)間隙壁的其中之一的寬度之間的差異控制該抬升式源/漏結(jié)構(gòu)的分面。另外的態(tài)樣包括通過(guò)該第一組間隙壁的材料與該第二對(duì)間隙壁的材料之間的差異控制該抬升式源/漏結(jié)構(gòu)的分面。另一個(gè)態(tài)樣包括通過(guò)分子層沉積(molecular layer deposition；MLD)形成由熔爐氮化物構(gòu)成的該第一對(duì)間隙壁。額外態(tài)樣包括通過(guò)等離子體增強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced chemical vapordeposition；PECVD)形成由沉積氮化物構(gòu)成的該第一對(duì)間隙壁。其它態(tài)樣包括形成具有在45°與90°之間的側(cè)壁角的各該第一對(duì)間隙壁，該側(cè)壁角背對(duì)該柵極結(jié)構(gòu)。另一個(gè)態(tài)樣包括通過(guò)MLD形成由熔爐氮化物構(gòu)成的該第二對(duì)間隙壁。額外態(tài)樣包括形成由低K膜構(gòu)成的該第二對(duì)間隙壁。其它態(tài)樣包括通過(guò)外延生長(zhǎng)形成該分面抬升式源/漏結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的另一個(gè)態(tài)樣是一種裝置，包括：柵極結(jié)構(gòu)，形成于SOI層上；第一對(duì)間隙壁，形成于該SOI層上及該柵極結(jié)構(gòu)的相對(duì)側(cè)上；第二對(duì)間隙壁，形成于鄰近該柵極結(jié)構(gòu)及該柵極結(jié)構(gòu)的該相對(duì)側(cè)上，與該第一對(duì)間隙壁相比，該第二對(duì)間隙壁對(duì)外延生長(zhǎng)更具有選擇性；以及一對(duì)分面抬升式源/漏結(jié)構(gòu)，形成于該SOI上，各該源/漏結(jié)構(gòu)分面于該第一對(duì)間隙壁的上表面。