[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010894494.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113053821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李家慶;鐘鴻欽;吳仲?gòu)?qiáng);童宣瑜;邱冠璋;陳建豪;徐志安
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8238
• 分類號(hào): H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 朱亦林

本公開(kāi)涉及半導(dǎo)體器件和制造方法。提供了一種半導(dǎo)體器件和制造方法。在一些實(shí)施例中，使用處理工藝來(lái)處理功函數(shù)層。該處理防止了在后續(xù)工藝步驟期間(例如，施加后續(xù)光致抗蝕劑材料)的功函數(shù)層的過(guò)度氧化，從而允許功函數(shù)層比其他情況下更薄。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體器件和制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件用于例如各種電子應(yīng)用中，例如，個(gè)人計(jì)算機(jī)、蜂窩電話、數(shù)碼相機(jī)和其他電子設(shè)備。通常通過(guò)以下方式來(lái)制造半導(dǎo)體器件：依次在半導(dǎo)體襯底之上沉積材料的絕緣層或電介質(zhì)層、導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層，并使用光刻對(duì)各種材料層進(jìn)行圖案化以在其上形成電路組件和元件。

半導(dǎo)體工業(yè)通過(guò)不斷減小最小特征尺寸來(lái)持續(xù)提高各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度，這允許將更多的組件集成到給定區(qū)域中。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：從半導(dǎo)體襯底形成鰭；在所述鰭之上形成柵極電介質(zhì)；在所述柵極電介質(zhì)之上形成功函數(shù)層；以及修改所述功函數(shù)層的表面，其中，修改所述表面是至少部分地利用注入活性元素的化學(xué)浸泡來(lái)執(zhí)行的。

根據(jù)本公開(kāi)的另一實(shí)施例，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：在半導(dǎo)體材料的溝道區(qū)域之上沉積柵極電介質(zhì)，所述溝道區(qū)域與所述半導(dǎo)體材料的多個(gè)側(cè)相鄰；使用原子層沉積工藝在所述柵極電介質(zhì)之上沉積功函數(shù)層；將所述功函數(shù)層浸泡在前體材料中，其中，浸泡所述功函數(shù)層在所述功函數(shù)層內(nèi)形成摻雜劑層；以及在所述功函數(shù)層之上沉積填充材料。

根據(jù)本公開(kāi)的又一實(shí)施例，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：半導(dǎo)體鰭；電介質(zhì)材料，所述電介質(zhì)材料與所述半導(dǎo)體鰭相鄰；功函數(shù)層，所述功函數(shù)層位于所述電介質(zhì)材料之上，所述功函數(shù)層包括摻雜劑層；以及填充材料，所述填充材料位于所述功函數(shù)層之上。

附圖說(shuō)明

當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述中可以最好地理解本公開(kāi)的各個(gè)方面。應(yīng)該注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各種特征未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，可以任意增加或減少各種特征的尺寸。

圖1以三維視圖示出了根據(jù)一些實(shí)施例的FinFET的示例。

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10C、圖10D、圖11A、圖11B、圖12A、圖12B、圖13A、圖13B、圖14A、圖14B、圖14C、圖15A、圖15B、圖16A、圖16B、圖17、圖18、圖19A、圖19B、圖20A、圖20B、圖21A和圖21B是根據(jù)一些實(shí)施例的FinFET的制造中的中間階段的截面圖。

圖22A、圖22B、圖23A和圖23B示出了存在活性元素?fù)诫s劑的各個(gè)層的組成的圖表。

圖24示出了關(guān)于不同活性元素?fù)诫s劑的平帶電壓的圖表。

具體實(shí)施方式

下面的公開(kāi)內(nèi)容提供了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的許多不同的實(shí)施例或示例。下文描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡(jiǎn)化本公開(kāi)。當(dāng)然，這些僅僅是示例而不旨在限制本公開(kāi)。例如，在下面的描述中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括以直接接觸的方式形成第一特征和第二特征的實(shí)施例，并且還可以包括可以在第一特征和第二特征之間形成附加特征以使得第一特征和第二特征可以不直接接觸的實(shí)施例。另外，本公開(kāi)可以在各種示例中重復(fù)參考數(shù)字和/或字符。該重復(fù)是為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，并且本身并不表示所討論的各種實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。

此外，在本文中可能使用空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)(例如“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)，以易于描述圖中所示的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)(一些)元件或特征的關(guān)系。這些空間相關(guān)術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋器件在使用或操作中除了圖中所示朝向之外的不同朝向。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他朝向)，并且本文使用的空間相對(duì)描述符同樣可以被相應(yīng)地解釋。