[發明專利]半導體裝置的形成方法

有效

• 申請號: 201710557756.X
• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN108122768B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 黃玉蓮
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;王芝艷

提供一種半導體裝置的形成方法，包含形成多個鰭狀物于基板上，以及形成虛置柵極結構于鰭狀物上。間隔物層形成于虛置柵極結構與鰭狀物上。使間隔物層凹陷化，以沿著每一鰭狀物的側壁形成不對稱的凹陷的間隔物，并露出每一鰭狀物的部份。源極/漏極外延成長于鰭狀物露出的部份上，且位于第一鰭狀物上的第一源極/漏極外延與位于第二鰭狀物上的第二源極/漏極外延不對稱。還提供一種裝置，包含第一鰭狀物與第二鰭狀物于基板上，而柵極結構形成于第一鰭狀物與第二鰭狀物上。外延形成于第一鰭狀物與第二鰭狀物上，且第一鰭狀物與第二鰭狀物位于柵極結構的相同側上。第一外延的高度大于第二外延的高度。

技術領域

本發明實施例關于半導體裝置，且特別關于其不對稱的外延與其形成方法。

背景技術

半導體裝置結構如鰭狀場效晶體管裝置的固有結構與尺寸縮小，有利于持續改善集成電路的速度、效能、密度、與單位功能的成本，使其優于前幾代的集成電路。在場效晶體管裝置的設計與其固有特性中，調整場效晶體管的源極與漏極之間且位于柵極下的通道區長度，可改變通道區的電阻并影響場效晶體管裝置的效能。更特別的是，縮短通道區長度可降低場效晶體管的源極至漏極的電阻。假設其他參數維持于相對定值，在施加足夠電壓至金氧半裝置的柵極時，電阻降低可增加源極與漏極之間的電流。

為了進一步增進場效晶體管裝置的效能，可將應力導入場效晶體管裝置的通道區以改善載子移動率。一般用以施加壓縮應力至場效晶體管的通道區的方法，包含在源極區與漏極區中成長應力體。此方法通常包含形成柵極堆疊于半導體基板上，形成柵極間隔物于柵極堆疊的側壁上，沿著柵極間隔物形成凹陷于硅基板中，以及外延成長應力體于凹陷中。由于應力體與硅的晶格常數不同，應力體將擴張并施加應力至位于源極應力體與漏極應力體之間的通道區。

發明內容

本發明一實施例提供的半導體裝置的形成方法，包括：形成多個鰭狀物于基板上，每一鰭狀物具有頂部與多個側壁；形成虛置柵極結構于鰭狀物上；形成間隔物層于虛置柵極結構的頂部與側壁上以及鰭狀物的頂部與側壁上；使間隔物層凹陷，以沿著每一鰭狀物的側壁形成不對稱的凹陷的間隔物，并露出虛置柵極結構的相反兩側上的每一鰭狀物的部份；以及外延成長源極/漏極外延于每一鰭狀物露出的部份上，其中第一鰭狀物上的第一源極/漏極外延與第二鰭狀物上的第二源極/漏極外延不對稱。

附圖說明

圖1是本發明一些實施例中，鰭狀場效晶體管的立體圖。

圖2A至8C是一些實施例中，鰭狀場效晶體管于制程的多種中間階段的附圖。

圖9至11是一些實施例中，鰭狀場效晶體管的鰭狀物與外延的多種其他配置。

圖12A與12B是一些實施例中，鰭狀場效晶體管的鰭狀物的多種其他配置。

【符號說明】

A-A、B-B 剖線

d1、d2 距離

fp1、fp2 鰭狀物間距

h1、h2、h2i、h2o、h3、h4、h5 高度

w3、w5 寬度

30、100 鰭狀場效晶體管

32、101 基板

34 隔離區

36、111 鰭狀物

37 柵極結構

38、231 柵極介電物

40、232 柵極

42、43、44 源極/漏極區

103 淺溝槽隔離區

103p 淺溝槽隔離區的投影