[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202010542982.2
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN112531031A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 林育樟;張添舜;聶俊峰;張惠政
• 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;H01L21/336;H01L29/10;H01L29/423;H01L21/762;H01L21/266;H01L21/265;H01L29/06;H01L27/088
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 王宇航;黃艷

本公開涉及半導體裝置。提供的鰭狀場效晶體管裝置包括通道區，其包含成分元素與多余原子，且成分元素屬于元素周期表的一族，其中多余原子為氮或屬于元素周期表的該族，以及通道區中的多余原子濃度介于約10¹⁹cm^?3至約10²⁰cm^?3之間。

技術領域

本發明實施例一般涉及半導體制造，更特別涉及采用離子注入的裝置與其制造方法。

背景技術

在半導體產業的最近發展中，采用鰭狀場效晶體管取代平面晶體管。在鰭狀場效晶體管中，晶體管通道實質上形成于大高寬比的結構(通常稱作鰭狀物)中。鰭狀場效晶體管的柵極不只覆蓋鰭狀物的頂部，還覆蓋鰭狀物的側部。此設置比平面晶體管具有多種優點，包括在相同效能下的可信度更高且更能控制通道反轉。

發明內容

在一實施例中，半導體裝置包括晶體管以及與晶體管相鄰的隔離區。晶體管具有通道區，通道區包含成分元素與多余原子，且成分元素屬于元素周期表的一族，其中多余原子為氮，或屬于元素周期表的該族。通道區中的多余原子的濃度介于約10¹⁹cm^-3至約10²¹cm^-3之間。隔離區亦含有多余原子，且隔離區中的多余原子的濃度介于約10²⁰cm^-3至約10²¹cm^-3之間。

在一實施例中，半導體裝置包括柵極，其中柵極的上側寬度比柵極的下側寬度大超過1nm，通道區，包含成分元素與多余原子，成分元素屬于元素周期表的一族，而多余原子為氮或屬于元素周期表的該族，以及通道區中的多余原子濃度介于約10¹⁹cm^-3至約10²¹cm^-3之間。

在一實施例中，鰭狀場效晶體管包含的通道區包括的成分元素屬于元素周期表的一族，且鰭狀場效晶體管的制作方法包括：將通道遮罩結構置于鰭狀物的第一部分上以覆蓋鰭狀物的第一部分，通道遮罩結構未覆蓋鰭狀物的第二部分，且鰭狀物的第一部分包括通道區的至少一部分，進行氮或屬于元素周期表的該族的元素的第一離子注入，以及退火第一離子注入。

附圖說明

圖1是鰭狀場效晶體管的制造工藝的階段中，包含兩個鰭狀場效晶體管的結構的選定單元的簡化透視圖。

圖2A、圖2B、圖3A、圖3B、圖4A與圖4B是鰭狀場效晶體管的制造工藝的多種階段中，選定的鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖。

圖5A與圖5B是鰭狀場效晶體管的制造工藝的輕摻雜漏極工藝順序之前的選定結構的簡化剖視圖。

圖6A與圖6B是p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入后的選定p型鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖。

圖7是p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入后的p型鰭狀場效晶體管結構中的應力分量平面圖。

圖8A與圖8B是鰭狀場效晶體管的制造工藝中使源極/漏極凹陷后的選定p型鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖，且鰭狀場效晶體管的制造工藝包括p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入。

圖9A與圖9B是鰭狀場效晶體管的制造工藝中沉積第一層間介電層后的選定p型鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖，且鰭狀場效晶體管的制造工藝包括p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入。

圖10A與圖10B是鰭狀場效晶體管的制造工藝中移除柵極堆疊后的選定p型鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖，且鰭狀場效晶體管的制造工藝包括p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入。

圖11A與圖11B是鰭狀場效晶體管的制造工藝中形成置換柵極后的選定p型鰭狀場效晶體管結構的簡化剖視圖，且鰭狀場效晶體管的制造工藝包括p型輕摻雜漏極工藝順序中的應變注入。