[發明專利]鰭式場效應晶體管及其制造方法

有效

• 申請號: 201611247229.0
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107123680B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 蔡俊雄;詹前泰;游國豐;陳科維
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 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

提供一種鰭式場效應晶體管(FinFET)。FinFET包括襯底、柵極堆疊件以及應變源極和漏極區。襯底具有半導體鰭。柵極堆疊件橫跨半導體鰭設置。此外，應變源極和漏極區位于半導體鰭的凹槽內并且位于柵極堆疊件旁邊。此外，至少一個應變源極和漏極區具有頂部和底部，底部連接至頂部，并且頂部的底部寬度大于底部的頂部寬度。本發明實施例還涉及用于制造鰭式場效應晶體管的方法。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體涉及鰭式場效應晶體管及其制造方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業經歷了快速增長。IC材料和設計的技術進步產生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更復雜的電路。在IC演進過程中，通常功能密度(即，單位芯片面積中的互連器件的數量)在增加的同時幾何尺寸(即，可使用制造工藝創建的最小組件(或線))在減小。這種按比例縮小工藝通常通過增加產量效率同時降低相關成本來提供益處。

這種按比例縮小還增加了處理和制造IC的復雜程度，并且為了實現這些進步，需要在IC處理和制造有類似的發展。例如，已經引入諸如鰭式場效應晶體管(FinFET)的三維晶體管以代替平面晶體管。盡管現有FinFET器件和形成FinFET器件的方法已經通常滿足它們的期望目的，但是它們還不能完全滿足所有方面的要求。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以最佳地理解本發明的各個方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件沒有按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意增加或減少。

圖1是根據一些實施例例示的FinFET的方法的流程圖。

圖2A至圖2G是根據一些實施例用于制造FinFET的方法的截面圖。

圖3示出了根據一些實施例通過使用離子注入工藝在半導體鰭中形成的摻雜區。

圖4示出了根據一些實施例通過使用等離子摻雜工藝在半導體鰭中形成的摻雜區。

圖5為例示根據一些實施例的FinFET的視圖。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種鰭式場效應晶體管(FinFET)，包括：具有半導體鰭的襯底；橫跨半導體鰭設置的柵極堆疊件；以及位于半導體鰭的凹槽內并且在柵極堆疊件旁邊的應變源極和漏極區，其中，至少一個應變源極和漏極區具有頂部和底部，底部連接至頂部，并且頂部的底部寬度大于底部的頂部寬度。

根據本發明的另一方面，提供一種鰭式場效應晶體管(FinFET)，包括：具有半導體鰭的襯底；橫跨半導體鰭設置的柵極堆疊件；位于柵極堆疊件的側壁上的間隔件；以及位于半導體鰭的凹槽內并且在柵極堆疊件旁邊的應變源極和漏極區，其中，至少一個應變源極和漏極區具有位于間隔件下方的至少一個槽口。

根據本發明的另一方面，提供一種用于制造鰭式場效應晶體管(FinFET)的方法，包括：提供具有半導體鰭的襯底；橫跨半導體鰭形成柵極堆疊件；在襯底上方形成第一間隔件材料層；實施等離子摻雜工藝和熱退火工藝，以在半導體鰭中并且在柵極堆疊件旁邊形成輕摻雜源極和漏極(LDD)區，其中，LDD區域的頂部區域的摻雜濃度高于LDD區域的底部區域的摻雜濃度；在第一間隔件材料層上方形成第二間隔件材料層；實施第一蝕刻工藝以在半導體鰭中并且在柵極堆疊件旁邊形成溝槽；實施第二蝕刻工藝以局部地推動LDD區域的頂部區域，以形成剖面具有槽口的凹槽；以及形成應變源極和漏極區以填充凹槽。

具體實施方式