[發明專利]鰭式場效應晶體管器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201910531792.8
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN111261518B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 洪敏修;張阡;趙翊翔;黃鴻儀;張志維
• 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;H01L21/768;C23C16/50;C23C16/42;C23C16/04
• 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

本公開涉及鰭式場效應晶體管器件及其形成方法。一種形成半導體器件的方法包括：在柵極結構的相對側上形成源極/漏極區域，其中柵極結構位于鰭之上并且被第一電介質層圍繞；在第一電介質層中形成開口以暴露源極/漏極區域；使用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝選擇性地在源極/漏極區域上的開口中形成硅化物區域；以及用導電材料填充開口。

技術領域

本公開總體涉及鰭式場效應晶體管器件及其形成方法。

背景技術

由于各種電子組件(例如晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度不斷提高，半導體行業經歷了快速增長。在大多數情況下，這種集成密度的提高是由于最小特征尺寸的反復減小，這使得更多的組件可以被集成到給定的區域中。

鰭式場效應晶體管(FinFET)器件在集成電路中使用越來越普遍。場效應晶體管器件具有三維結構，該三維結構包括從襯底突出的半導體鰭。柵極結構環繞半導體鰭，該柵極結構被配置為控制FinFET器件的導電溝道內電荷載流子的流動。例如，在三柵極場效應晶體管器件中，柵極結構環繞半導體鰭的三個側面，從而在半導體鰭的三個側面上形成導電溝道。

發明內容

根據本公開的一個實施例，提供了一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：在柵極結構的相對側上形成源極/漏極區域，其中，所述柵極結構位于鰭之上并且被第一電介質層圍繞；在所述第一電介質層中形成開口以暴露所述源極/漏極區域；使用等離子體增強化學氣相沉積PECVD工藝選擇性地在所述源極/漏極區域上的所述開口中形成硅化物區域；以及用導電材料填充所述開口。

根據本公開的另一實施例，提供了一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：確定用于在半導體結構的第一材料上形成第三材料的第一活化能；確定用于在所述半導體結構的第二材料上形成所述第三材料的第二活化能，所述第二活化能高于所述第一活化能；通過執行等離子體增強化學氣相沉積PECVD工藝選擇性在所述第一材料上沉積所述第三材料，其中，所述PECVD工藝的等離子體的平均能量高于所述第一活化能且小于所述第二活化能。

根據本公開的又一實施例，提供了一種形成半導體器件的方法，所述方法包括：在鰭之上形成虛設柵極結構，所述虛設柵極結構被第一電介質層圍繞，所述第一電介質層覆蓋設置在所述虛設柵極結構的相對側上的源極/漏極區域；用金屬柵極結構替換所述虛設柵極結構；在所述第一電介質層中形成開口以暴露源極/漏極區域；通過執行等離子體增強化學氣相沉積PECVD工藝，在所述源極/漏極區域上的所述開口的底部處選擇性地形成硅化物材料，其中，用于所述PECVD工藝的RF源在所述PECVD工藝期間被周期性地打開和關閉；以及用導電材料填充所述開口。

附圖說明

本公開的各個方面在與附圖一起閱讀時，最好通過以下具體實施方式中來理解。要注意的是，根據行業標準慣例，各種特征并未按比例繪制。事實上，為了便于討論，可以任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1示出了根據一些實施例的鰭式場效應晶體管(FinFET)器件的透視圖。

圖2-6、7A-7C、8-12、16、17A和17B示出了根據實施例的FinFET器件在各種制造階段的各種截面視圖。

圖13A-13C示出了各種實施例中的等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中等離子體的能級。

圖14示出了實施例中的用于在不同類型的材料之上層的沉積的活化能。

圖15示出了一些實施例中的具有不同工藝條件的各種PECVD工藝的沉積選擇性。

圖18A和18B示出了根據實施例的FinFET器件的截面視圖。

圖19示出了根據一些實施例的形成半導體器件的方法的流程圖。

具體實施方式