[發明專利]半導體器件以及用于制造半導體器件的方法

有效

• 申請號: 201811031091.X
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110429136B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 李宜靜;游明華
• 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;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 桑敏

1.一種用于制造半導體器件的方法，包括：

凹陷半導體鰭以形成凹陷，其中，所述半導體鰭突出高于所述半導體鰭的相對側上的隔離區域；

執行第一外延以生長延伸到所述凹陷中的第一外延層，其中，所述第一外延使用包括含硅氣體、硅烷和含磷氣體的第一工藝氣體來執行，其中，所述第一外延層具有第一磷原子百分比；以及

執行第二外延以生長延伸到所述凹陷中并且在所述第一外延層上方的第二外延層，其中，所述第二外延使用包括所述含硅氣體、硅烷和所述含磷氣體的第二工藝氣體來執行，并且所述第二外延層具有高于所述第一磷原子百分比的第二磷原子百分比；

其中，所述第一外延層和所述第二外延層結合形成n型鰭式場效應晶體管的源極/漏極區域的至少部分，并且所述源極/漏極區域在第一柵極堆疊和第二柵極堆疊之間，并且在從靠近所述第一柵極堆疊的所述源極/漏極區域的第一側壁指向靠近所述第二柵極堆疊的所述源極/漏極區域的第二側壁的方向，磷原子百分比逐漸增加到最高水平，并且從所述最高水平逐漸減小。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述第一外延中，所述含磷氣體具有第一流量，并且在所述第二外延中，所述含磷氣體具有等于所述第一流量的第二流量。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述第二磷原子百分比高于所述第一磷原子百分比兩倍。

4.根據權利要求1所述的方法，還包括執行第三外延以生長在所述第二外延層上方的第三外延層，其中，所述第三外延使用包括所述含硅氣體、硅烷和所述含磷氣體的第三工藝氣體來執行，并且所述第三外延層具有低于所述第二磷原子百分比的第三磷原子百分比。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，在所述第一外延中，硅烷具有第一流量，并且在所述第二外延中，硅烷具有高于所述第一流量的第二流量。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，在所述第一外延中，所述含硅氣體具有第三流量，并且在所述第二外延中，所述含硅氣體具有等于所述第一流量的第四流量。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一外延和所述第二外延在同一處理室中被原位執行，并且硅烷的流量從所述第一外延到所述第二外延增加，并且其中，所述含硅氣體和所述含磷氣體的流量保持不變。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含硅氣體包括二氯甲硅烷DCS、H₂SiCl₂，并且所述含磷氣體包括磷化氫PH₃。

9.一種用于制造半導體器件的方法，包括：

凹陷半導體鰭以形成凹陷，其中，所述半導體鰭突出高于隔離區域，并且所述隔離區域位于所述半導體鰭的相對側上；

執行第一外延以生長延伸到所述凹陷中的第一外延層，其中，所述第一外延層包括硅磷，并且所述第一外延層具有第一磷原子百分比；以及

執行第二外延以生長延伸到所述凹陷中并且在所述第一外延層上方的第二外延層，其中，所述第二外延層包括硅磷，并且所述第二外延層具有高于所述第一磷原子百分比的第二磷原子百分比，并且所述第二外延層選擇性地在所述第一外延層上生長而不從所述隔離區域生長；

其中，所述第一外延和所述第二外延使用包括含磷氣體的相同類型的工藝氣體來執行，并且從所述第一外延到所述第二外延，所述含磷氣體具有相同的流量。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述第一外延和所述第二外延使用二氯甲硅烷DCS、H₂SiCl₂、硅烷、磷化氫PH₃和HCl來執行。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述第一外延和所述第二外延以相同流量的DCS和相同流量的PH₃來執行。