[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710061113.6
• 申請(qǐng)日: 2017-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN107017206B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林國(guó)楹;蔡騰群;林柏裕
• 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): H01L21/8238
• 分類號(hào): H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國(guó)

本揭露內(nèi)容的方法包含提供一半導(dǎo)體基板，其具有第一和第二區(qū)域，分別地?fù)诫s第一和第二摻雜物。第一和第二摻雜物為相反的型式。此方法更進(jìn)一步地包含磊晶成長(zhǎng)第一半導(dǎo)體層，其摻雜第三摻雜物。第一和第三摻雜物為相反的型式。此方法更進(jìn)一步地包含在第一半導(dǎo)體層上沉積介電硬罩(HM)層；將介電硬罩層上圖案化，以在第一區(qū)域上形成開口；朝半導(dǎo)體基板延伸此開口；在此開口中磊晶成長(zhǎng)第二半導(dǎo)體層。第二半導(dǎo)體層摻雜第四摻雜物。第一和第四摻雜物為相同型態(tài)。此方法更進(jìn)一步地包含移除介電硬罩層；以及執(zhí)行第一化學(xué)機(jī)械平坦化制程，以將第一和第二半導(dǎo)體二者皆平坦化。

技術(shù)領(lǐng)域

本揭露內(nèi)容涉及鰭式場(chǎng)效晶體管的制造方法和結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)歷經(jīng)了指數(shù)級(jí)的成長(zhǎng)。IC材料和設(shè)計(jì)上的技術(shù)進(jìn)展已造就出一代又一代的IC，且電路一代比一代更小且更復(fù)雜。元件尺寸微縮的制程，由于其提高生產(chǎn)效率和降低了相關(guān)的成本而提供了優(yōu)勢(shì)。如此的尺寸上的微縮，也提高了IC加工和制造上的復(fù)雜度，而這些尺寸上的進(jìn)展要能實(shí)現(xiàn)，需要IC制程上也有類似的進(jìn)展。

舉例而言，多柵極裝置經(jīng)努力，藉由增加?xùn)艠O通道的耦合、減少開路狀態(tài)電流、減少短通道效應(yīng)(SCE)，以改善柵極控制。多柵極裝置中的一種型式為鰭式場(chǎng)效晶體管(FinFETs)－為具有鰭狀半導(dǎo)體通道(鰭狀物)且柵極在鰭狀物的兩側(cè)或三側(cè)的晶體管。

形成鰭狀物的典型方法，包括鰭狀物置換法和應(yīng)變松馳緩沖(SRB)法。兩種方式都有缺點(diǎn)。典型的鰭狀物置換法，其形成介電質(zhì)溝槽在基板上，且半導(dǎo)體鰭狀物以磊晶(外延)生長(zhǎng)于基板上和介電質(zhì)溝槽中。在半導(dǎo)體鰭狀物與周圍介電材料之間的交界面通常存在著缺陷。典型的應(yīng)變松馳緩沖(SRB)法方式，其在完整的晶圓上形成厚的磊晶生長(zhǎng)膜層(如：大于1微米)，并且蝕刻磊晶的膜層以形成半導(dǎo)體鰭狀物。藉由減少介于磊晶膜層的上部和基板之間的晶格錯(cuò)配，以提供良好的磊晶層。然而，厚的磊晶膜在整個(gè)基板上，除了增加材料的成本，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的剖面圖形缺陷。

因此，對(duì)于形成鰭狀物來(lái)說(shuō)，新且改良的方式是令人期待的。

發(fā)明內(nèi)容

本揭露內(nèi)容的一態(tài)樣針對(duì)的是形成半導(dǎo)體裝置的方法。這方法包括提供半導(dǎo)體基板，其中半導(dǎo)體基板具有第一區(qū)域，和鄰接于第一區(qū)域的第二區(qū)域，第一區(qū)域和第二區(qū)域分別地?fù)诫s第一和第二摻雜物，且第一和第二摻雜物為相反型態(tài)。這方法，更進(jìn)一步地包含在基板上，磊晶成長(zhǎng)第一半導(dǎo)體層，其摻雜第三摻雜物，且第三摻雜物和第一摻雜物為相反型態(tài)。這方個(gè)更進(jìn)一步地包含在第一半導(dǎo)體層上沉積介電硬罩(HM)層；形成圖案在介電硬罩層，以形成位在第一區(qū)域上的開口；并且朝基板延伸開口。這方法更進(jìn)一步地包含，在開口中磊晶成長(zhǎng)第二半導(dǎo)體層，其摻雜第四摻雜物，且第一和第四摻雜物為相同型態(tài)；而且第二半導(dǎo)體層的表面，高于第二區(qū)域正上方的第一半導(dǎo)體層的表面，低于高于第二區(qū)域正上方的介電硬罩層的表面。這方法更進(jìn)一步地包含移除介電硬罩層；以及執(zhí)行第一化學(xué)機(jī)械平坦化制程以將第一和第二半導(dǎo)體層二者皆平坦化。