[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010311490.2
• 申請日: 2020-04-20
• 公開（公告）號: CN112420835A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李健瑋;宋學(xué)昌;李彥儒;林俊池;徐梓翔;楊豐誠
• 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;H01L29/08;H01L21/336;H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;閆華

此處提供半導(dǎo)體裝置與半導(dǎo)體裝置的形成方法，且半導(dǎo)體裝置包括的源極/漏極區(qū)具有V形下表面并延伸于與柵極堆疊相鄰的柵極間隔物之下。在一實施例中，方法包括形成柵極堆疊于鰭狀物上；形成柵極間隔物于柵極堆疊的側(cè)壁上；由非等向的第一蝕刻工藝蝕刻鰭狀物，以形成與柵極間隔物相鄰的第一凹陷；由第二蝕刻工藝蝕刻鰭狀物，以自第一凹陷移除蝕刻殘留物，且第二蝕刻工藝與第一蝕刻工藝采用的蝕刻劑不同；由非等向的第三蝕刻工藝蝕刻第一凹陷的表面以形成第二凹陷，第二凹陷延伸至柵極間隔物之下且具有V形下表面，且第三蝕刻工藝與第一蝕刻工藝采用的蝕刻劑不同；以及外延形成源極/漏極區(qū)于第二凹陷中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例關(guān)于半導(dǎo)體裝置，更特別關(guān)于改善的源極/漏極區(qū)與其形成方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置用于多種電子應(yīng)用，比如個人電腦、手機、數(shù)碼相機、與其他電子設(shè)備。半導(dǎo)體裝置的制作方法通常為依序沉積絕緣或介電層、導(dǎo)電層、與半導(dǎo)體層的材料于半導(dǎo)體基板上，并采用微影圖案化多種材料層，以形成電子構(gòu)件與單元于其上。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)縮小最小結(jié)構(gòu)尺寸以持續(xù)改進多種電子構(gòu)件(如晶體管、二極管、電阻、電容、或類似物)的集成密度，使更多構(gòu)件整合至給定面積中。然而隨著最小結(jié)構(gòu)尺寸縮小，產(chǎn)生需解決的額外問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體裝置的形成方法，包括形成柵極堆疊于自基板延伸的鰭狀物上；形成柵極間隔物于柵極堆疊的側(cè)壁上；由第一蝕刻工藝蝕刻鰭狀物，以形成與柵極間隔物相鄰的第一凹陷，其中第一蝕刻工藝為非等向；由第二蝕刻工藝蝕刻鰭狀物，以自第一凹陷移除蝕刻殘留物，且第二蝕刻工藝與第一蝕刻工藝采用的蝕刻劑不同；由第三蝕刻工藝蝕刻第一凹陷的表面，以形成第二凹陷，第二凹陷在垂直于基板的主要表面的方向中延伸至柵極間隔物之下，且第二凹陷具有V形下表面，其中第三蝕刻工藝沿著基板的結(jié)晶平面為非等向，且第三蝕刻工藝與第一蝕刻工藝采用的蝕刻劑不同；以及外延形成源極/漏極區(qū)于第二凹陷中。

本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體裝置，包括：鰭狀物，自基板延伸；柵極堆疊，位于鰭狀物上；柵極間隔物，位于柵極堆疊的側(cè)壁上；以及源極/漏極區(qū)，位于與柵極間隔物相鄰的鰭狀物中，源極/漏極區(qū)具有(111)結(jié)晶平面中的V形下表面，源極/漏極區(qū)在平行于基板的主要表面的方向與(110)結(jié)晶平面中延伸于柵極間隔物之下，其中源極/漏極區(qū)在20nm至30nm的深度與平行于基板的主要表面的方向中，在柵極間隔物之下延伸至少4nm至8nm。

本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體裝置的形成方法，包括：形成鰭狀物于半導(dǎo)體基板中；形成虛置柵極堆疊于鰭狀物上；采用第一蝕刻工藝蝕刻與虛置柵極堆疊相鄰的鰭狀物以形成第一凹陷，第一蝕刻工藝非等向地蝕刻鰭狀物，且蝕刻方向垂直于半導(dǎo)體基板的主要表面；在采用第一蝕刻工藝蝕刻鰭狀物之后，自第一凹陷移除蝕刻殘留物；采用第二蝕刻工藝蝕刻第一凹陷以形成第二凹陷，第二蝕刻工藝沿著(111)結(jié)晶平面與沿著(110)結(jié)晶平面為非等向；形成源極/漏極區(qū)于第二凹陷中；以及將虛置柵極置換成柵極堆疊。

附圖說明

圖1是一些實施例中，鰭狀場效晶體管的三維圖。

圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8A、圖8B、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、圖11A、圖11B、圖12A、圖12B、圖14A、圖14B、圖14C、圖14D、圖15A、圖15B、圖16A、圖16B、圖17A、圖17B、圖18A、圖18B、圖18C、圖19A、圖19B、圖20A、與圖20B是一些實施例中，形成鰭狀場效晶體管的中間階段的剖視圖。

圖13A與圖13B是一些實施例中，用于進行等離子體清潔工藝的系統(tǒng)的示意圖。

附圖標記說明：

θ₁：角度

A-A,B-B,C-C：剖面

D₁：距離