[发明专利]差异层形成工艺和由此形成的结构

说明书

本文描述了形成半导体器件中的诸如接触蚀刻停止层(CESL)的差异层的方法以及通过该方法形成的结构。在实施例中，结构包括位于衬底上的有源区，位于有源区上的栅极结构和沿着栅极结构的侧壁的栅极间隔件以及差异蚀刻停止层。差异蚀刻停止层具有沿着栅极间隔件的侧壁的第一部分并且具有位于源极/漏极区的上表面上的第二部分。第一部分的第一厚度在垂直于栅极间隔件的侧壁的方向上，并且第二部分的第二厚度在垂直于源极/漏极区的上表面的方向上。第二厚度大于第一厚度。本发明实施例涉及差异层形成工艺和由此形成的结构。

技术领域

本发明实施例涉及差异层形成工艺和由此形成的结构。

背景技术

随着半导体产业已步入到了纳米技术工艺节点以追求更大的器件密度、更卓越的性能以及更低的成本方面，来自制造和设计问题的挑战已经引起诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维设计的发展。FinFET器件通常包括具有高高宽比的鳍，并且在鳍中形成沟道和源极/漏极区。利用沟道的增加的表面面积的优势沿着鳍结构的侧壁(例如，包裹)并且在鳍结构的上方形成栅极以产生更快、更可靠和更好地控制的半导体晶体管器件。然而，随着尺寸的减小，出现新的挑战。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种半导体结构，包括：有源区，位于衬底上，所述有源区包括源极/漏极区；栅极结构，位于所述有源区上方，所述源极/漏极区邻近所述栅极结构；栅极间隔件，沿着所述栅极结构的侧壁；以及差异蚀刻停止层，具有沿着所述栅极间隔件的侧壁的第一部分并且具有位于所述源极/漏极区的上表面上方的第二部分，所述第一部分的第一厚度在垂直于所述栅极间隔件的侧壁的方向上，所述第二部分的第二厚度在垂直于所述源极/漏极区的上表面的方向上，所述第二厚度大于所述第一厚度。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种处理半导体的方法，包括：在衬底上的器件结构上方形成差异层，形成所述差异层包括：在第一暴露中，将所述器件结构暴露于一种或多种第一前体；在所述第一暴露之后，使用定向等离子体活化激活所述器件结构上的上表面；和在激活所述器件结构上的上表面之后，在第二暴露中，将所述器件结构暴露于一种或多种第二前体，其中，当将所述器件结构暴露于所述一种或多种第二前体时，与所述器件结构上的未激活表面相比，在所述器件结构上的激活的上表面处发生更多的反应。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种处理半导体的方法，包括：形成差异蚀刻停止层，所述差异蚀刻停止层具有位于源极/漏极区的上表面上的第一部分和沿着栅极间隔件的侧壁的第二部分，所述源极/漏极区位于有源区中，所述栅极间隔件位于所述有源区上方并且邻近所述源极/漏极区，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，形成所述差异蚀刻停止层包括实施定向活化；在所述差异蚀刻停止层上方沉积层间电介质(ILD)；以及穿过所述层间电介质和所述差异蚀刻停止层形成接触所述源极/漏极区的导电部件。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可更好地理解本发明。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。

图1是根据一些实施例的示例性简化的鳍式场效应晶体管(FinFET)的三维图。

图2A-B，图3A-B，图4A-B，图5A-B，图6A-B，图7A-B，图8A-B，图9A-B，图10A-B，图11A-B，和图12A-B是根据一些实施例的在形成半导体器件的示例性工艺中的中间阶段处的相应的中间结构的截面图。

图13A-B，14A-B，15A-B和图16A-B是根据一些实施例的在形成半导体器件的另一示例性工艺中的中间阶段处的相应的中间结构的截面图。

图17，图18，图19和图20是根据一些实施例的在形成半导体器件中的差异接触蚀刻停止层(CESL)的示例性等离子体增强原子层沉积(PEALD)工艺中的中间阶段处的相应的中间结构的截面图。