[發明專利]半導體裝置和其形成方法

有效

• 申請號: 201911024429.3
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN111128885B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 吳雲驥;楊宗諭;徐丞伯;劉建宏
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種半導體裝置和其形成方法。形成半導體裝置的方法包含形成柵極介電層于半導體層之上。形成柵極電極層于柵極介電層之上。形成第一柵極遮罩于柵極電極層之上。使用第一柵極遮罩作為蝕刻模板蝕刻柵極電極層以形成第一柵電極。使用第一柵極遮罩和第一柵電極作為布植模板植入第一摻雜劑至半導體層中以在半導體層中形成第一摻雜區。

技術領域

本揭露實施例是關于半導體裝置和其形成方法。

背景技術

在半導體元件中(例如：晶體管)，當對元件的柵極施加足夠的電壓或偏壓時，電流流過位于源極區和漏極區之間的通道區域。透過柵極介電層將柵極隔離于通道區域。當電流流過通道區域時，一般視作此元件處于“開啟”的狀態，且當電流沒流過通道區域時，一般視作此元件處于“關閉”的狀態。隨著技術結點縮小，在一些集成電路的設計中，柵極結構的高度和寬度尺寸也跟著縮小。定義在源極/漏極區域中的低摻雜漏極(LDD)區降低熱載子注入的可能性，當高度和寬度尺寸縮小時，熱載子注入可以潛在地損壞柵極介電層。

發明內容

本揭露實施方式是提供一種形成半導體裝置的方法，此方法包含形成一柵極介電層于一半導體層之上。一柵極電極層形成于柵極介電層之上。一第一柵極遮罩形成于柵極電極層之上。使用第一柵極遮罩作為一蝕刻模板蝕刻柵極電極層以形成一第一柵電極。使用第一柵極遮罩和第一柵電極作為一布植模板，植入一第一摻雜劑至半導體層中以在半導體層中形成一第一摻雜區。

本揭露實施方式是提供一種形成半導體裝置的方法，此方法包含形成一柵極介電層于一半導體層之上。形成一柵極電極層于柵極介電層之上。形成一第一柵極遮罩于柵極電極層之上。使用第一柵極遮罩作為一蝕刻模板，蝕刻柵極電極層以形成一第一柵電極。使用第一柵極遮罩作為一布植模板，將第一摻雜劑植入至半導體層中，以在半導體層中形成一第一摻雜區。第一摻雜區延伸至半導體層的一頂面下方的一第一深度。在植入第一摻雜劑之后，形成第一柵電極于相鄰的第一側壁間隔物。使用第一側壁間隔物和第一柵電極作為一布植模板，植入一第二摻雜劑，以在半導體層中形成一第二摻雜區。第二摻雜區延伸至半導體層的頂面下方的一第二深度。第二深度是小于第一深度。

本揭露實施方式是提供一種半導體裝置，此半導體裝置包含一第一晶體管和一第二晶體管。第一晶體管包含一第一柵極結構、半導體層和一第一摻雜區。第一柵極結構位于半導體層之上。第一摻雜區位于半導體層中。第一摻雜區相鄰第一柵極結構。第二晶體管包含一第二柵極結構和一第二摻雜區。第二柵極結構位于半導體層之上。第二柵極結構接觸第一柵極結構使得界面定義于第一柵極結構和第二柵極結構之間。第二摻雜區位于半導體層中。第二摻雜區相鄰第二柵極結構。

附圖說明

當結合隨附附圖閱讀時，自以下詳細描述將很好地理解本揭露。應強調，根據工業中的標準實務，各特征并非按比例繪制。事實上，為了論述清晰的目的，可任意增加或減小特征的尺寸。應強調，附圖僅說明此發明的典型實施方法，因此不被認為是范圍限制，本揭露可能同樣適用于其他實施方法。

圖1至圖16依據本揭露的一些實施方式繪示在各個制造階段的半導體裝置。

【符號說明】

100：半導體裝置

102A：第一主動區

102B：第二主動區

105：半導體層

110、115：柵極介電層

120：第一遮罩層

122：第一柵極遮罩

125：硬遮罩層

130：底部抗反射涂布層

135：有機平坦化層

137：第二硬遮罩層

140、195：光阻層