[發明專利]FET和形成FET的方法

有效

• 申請號: 201710963927.9
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN108122775B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 林資敬;郭建億;江威德;呂惟皓;舒麗麗;李啟弘
• 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;H01L29/78
• 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

實施例是一種方法，包括：形成襯底的凸起部分；在襯底的凸起部分上形成鰭，圍繞鰭形成隔離區域，隔離區域的第一部分位于鄰近的鰭之間的襯底的凸起部分的頂面上，在鰭上方形成柵極結構，并且在柵極結構的相對側上形成源極/漏極區域，其中，形成源極/漏極區域包括：在鄰近柵極結構的鰭上外延生長第一外延層，回蝕刻第一外延層，在蝕刻的第一外延層上外延生長第二外延層，以及回蝕刻第二外延層，蝕刻的第二外延層具有非小平面式頂面，蝕刻的第一外延層和蝕刻的第二外延層形成源極/漏極區域。本發明的實施例還涉及FET和形成FET的方法。

技術領域

本發明的實施例涉及FET和形成FET的方法。

背景技術

隨著半導體工業在追求更高的器件密度、更高的性能和更低的成本的過程中進入納米技術工藝節點，來自制造和設計問題的挑戰已經引起了諸如鰭式場效應晶體管(FinFET)的三維設計的發展。典型的FinFET制造為具有通過例如蝕刻掉襯底的硅層的部分形成的從襯底延伸的薄垂直“鰭”(或鰭結構)。在這種垂直鰭中形成FinFET的溝道。在鰭上方提供柵極(例如，包裹)。在溝道的兩側上具有柵極允許柵極從兩側控制溝道。然而，在半導體制造中的這種部件和工藝的實現存在挑戰。

發明內容

本發明的實施例提供了一種形成晶體管的方法，包括：形成襯底的凸起部分；在所述襯底的凸起部分上形成鰭；圍繞所述鰭形成隔離區域，所述隔離區域的第一部分位于鄰近的所述鰭之間的所述襯底的凸起部分的頂面上；在所述鰭上方形成柵極結構；以及在所述柵極結構的相對側上形成源極/漏極區域，其中，形成所述源極/漏極區域包括：在鄰近所述柵極結構的所述鰭上外延生長第一外延層；回蝕刻所述第一外延層；在蝕刻的第一外延層上外延生長第二外延層；和回蝕刻所述第二外延層，蝕刻的第二外延層具有非小平面式頂面，所述蝕刻的第一外延層和所述蝕刻的第二外延層形成所述源極/漏極區域。

本發明的另一實施例提供了一種形成晶體管的方法，包括：在襯底上方形成第一鰭；圍繞所述第一鰭形成隔離區域；在所述第一鰭上方形成第一柵極結構；使所述第一柵極結構的外部的所述第一鰭凹進至具有位于所述隔離區域的頂面之下的頂面；以及從所述第一柵極結構的外部的凹進的第一鰭形成第一源極/漏極區域，其中，形成所述第一源極/漏極區域包括：從鄰近所述第一柵極結構的所述凹進的第一鰭外延生長第一外延層；用第一回蝕刻工藝回蝕刻所述第一外延層，所述第一回蝕刻工藝包括SiH₄和HCl；在蝕刻的第一外延層上外延生長第二外延層；和用第二回蝕刻工藝回蝕刻所述第二外延層，所述第二回蝕刻工藝包括SiH₄和HCl，所述蝕刻的第一外延層和蝕刻的第二外延層形成所述第一源極/漏極區域。

本發明的又一實施例提供了一種晶體管結構，包括：襯底的凸起部分；第一鰭，位于所述襯底的凸起部分上方；第二鰭，位于所述襯底上方，所述第二鰭鄰近所述第一鰭；隔離區域，圍繞所述第一鰭和所述第二鰭；柵極結構，沿著所述第一鰭和所述第二鰭的側壁并且位于所述第一鰭和所述第二鰭的上表面上方；源極/漏極區域，位于鄰近所述柵極結構的所述第一鰭和所述第二鰭上，所述源極/漏極區域具有非小平面式頂面；以及氣隙，將所述源極/漏極區域與所述襯底的凸起部分的頂面分隔開。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1是三維視圖中的鰭式場效應晶體管(FinFET)的實例。

圖2至圖6、圖7A至圖7C、圖8A至圖8C以及圖9至圖15是根據一些實施例的FinFET的制造中的中間階段的三維視圖和截面圖。

圖16是根據一些實施例的FinFET的制造中的中間階段的截面圖。

具體實施方式