[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件以及用于制造半導(dǎo)體器件的方法

有效

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• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN110429136B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宜靜;游明華
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 桑敏

本公開涉及半導(dǎo)體器件以及用于制造半導(dǎo)體器件的方法。一種方法包括凹陷半導(dǎo)體鰭以形成凹陷，其中，半導(dǎo)體鰭突出高于半導(dǎo)體鰭的相對側(cè)上的隔離區(qū)域，并且執(zhí)行第一外延以生長延伸到凹陷中的第一外延層。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(zhí)行。第一外延層具有第一磷原子百分比。該方法還包括執(zhí)行第二外延以生長延伸到凹陷中并且在第一外延層上方的第二外延層。第二外延使用包括含硅氣體、硅烷和含磷氣體的第二工藝氣體來執(zhí)行。第二外延層具有高于第一磷原子百分比的第二磷原子百分比。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開總體涉及半導(dǎo)體器件以及用于制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體地，涉及增加源極/漏極摻雜劑濃度以減小電阻。

背景技術(shù)

集成電路(IC)材料和設(shè)計中的技術(shù)進(jìn)步已產(chǎn)生了許多代的IC，其中每一代具有比前幾代更小和更復(fù)雜的電路。在IC演進(jìn)的過程中，功能密度(例如，每芯片面積互連器件的數(shù)目)通常增加而幾何尺寸減小。這種縮小過程通常通過提高生產(chǎn)效率并降低相關(guān)成本來提供益處。

這種縮小也增加了IC的加工和制造的復(fù)雜性，并且為了實現(xiàn)這些進(jìn)步，需要IC加工和制造中的類似發(fā)展。例如，鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)已經(jīng)被引入以取代平面晶體管。FinFET的結(jié)構(gòu)和制造FinFET的方法正在發(fā)展中。

FinFET基于半導(dǎo)體鰭而形成。FinFET的源極和漏極區(qū)域可以通過對柵極的相對側(cè)上的半導(dǎo)體鰭的一些部分進(jìn)行刻蝕，然后在由半導(dǎo)體鰭的刻蝕部分留下的空間中生長適當(dāng)?shù)牟牧蟻硇纬伞?/p>

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的一些實施例，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括凹陷半導(dǎo)體鰭以形成凹陷，其中，半導(dǎo)體鰭突出高于半導(dǎo)體鰭的相對側(cè)上的隔離區(qū)域，并且執(zhí)行第一外延以生長延伸到凹陷中的第一外延層。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(zhí)行。第一外延層具有第一磷原子百分比。該方法還包括執(zhí)行第二外延以生長延伸到凹陷中并且在第一外延層上方的第二外延層。第二外延使用包括含硅氣體、硅烷和含磷氣體的第二工藝氣體來執(zhí)行。第二外延層具有高于第一磷原子百分比的第二磷原子百分比。

根據(jù)本公開的一些實施例，一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法包括：凹陷半導(dǎo)體鰭以形成凹陷，其中，半導(dǎo)體鰭突出高于隔離區(qū)域，并且隔離區(qū)域位于半導(dǎo)體鰭的相對側(cè)上；執(zhí)行第一外延以生長延伸到凹陷中的第一外延層，其中，第一外延層包括硅磷，并且第一外延層具有第一磷原子百分比；以及執(zhí)行第二外延以生長延伸到凹陷中并且在第一外延層上方的第二外延層，其中，第二外延層包括硅磷，并且第二外延層具有高于約6％的第二磷原子百分比，并且第二外延層選擇性地在第一外延層上生長而不從隔離區(qū)域生長。

根據(jù)本公開的一些實施例，一種半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體襯底；隔離區(qū)域，其延伸到半導(dǎo)體襯底中；半導(dǎo)體鰭，其在隔離區(qū)域的相對部分之間，其中，半導(dǎo)體鰭突出高于隔離區(qū)域的頂表面；第一柵極堆疊和第二柵極堆疊，分別在半導(dǎo)體鰭的第一部分和第二部分的頂表面和側(cè)壁上；以及源極/漏極區(qū)域，其延伸到半導(dǎo)體鰭的第三部分中，其中，第三部分在第一部分和第二部分之間，并且源極/漏極區(qū)域包括：第一硅磷層，具有第一磷原子百分比；以及第二硅磷層，與第一硅磷層的底部重疊，并且第一硅磷層包括第二硅磷層的相對側(cè)上的側(cè)壁部分，其中，第二硅磷層具有高于約6％的第二磷原子百分比，并且第二磷原子百分比高于第一磷原子百分比。

附圖說明

在結(jié)合附圖閱讀下面的具體實施方式時，可以從下面的具體實施方式中最佳地理解本公開的各個方面。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法，各種特征不是按比例繪制的。事實上，為了討論的清楚起見，各種特征的尺寸可能被任意增大或減小。

圖1至圖9A和圖9B示出了根據(jù)一些實施例的鰭式場效應(yīng)晶體管(FinFET)的形成中的中間階段的截面圖和透視圖。

圖10A、圖10B和圖10C示出了根據(jù)一些實施例的在FinFET的外延源極/漏極區(qū)域的不同高度處獲得的摻雜劑分布。

圖11示出了根據(jù)一些實施例的用于形成FinFET的工藝流程。