[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开实施例提供一种半导体装置的形成方法，其是以高温热处理和选择性的氢等离子体处理来处理源极/漏极凹口的方式。高温热处理将凹口中的表面变平滑，并移除氧化物以及蚀刻副产物。氢等离子体处理垂直及水平地扩大凹口，并抑制凹口中的表面的进一步氧化。

技术领域

本公开实施例涉及半导体技术，尤其涉及半导体装置及其形成方法。

背景技术

半导体装置用于各式各样的电子应用中，例如个人电脑、手机、数字相机和其他电子设备。半导体装置一般通过在半导体基底上依序地沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体层材料，并使用光刻技术将各种材料层图案化，以形成电路组件和元件于其上。

半导体产业通过持续降低最小部件(feature)的尺寸，持续改善各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻、电容等)的集成密度，使得更多的组件整合于既定面积中。然而，当降低最小部件的尺寸，出现了应解决的附加问题。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种半导体装置的形成方法，以解决上述至少一个问题。

在一些实施例中，提供半导体装置的形成方法，此方法包含从基底形成鳍；在鳍上方形成栅极结构；在栅极结构的一侧上蚀刻源极/漏极凹口；将源极/漏极凹口加热至温度大于700℃，进而使源极/漏极凹口的表面变平滑6％至12％；以及在源极/漏极凹口中成长外延源极/漏极区。

在一些其他实施例中，提供半导体装置的形成方法，此方法包含蚀刻基底以从基底形成鳍；在鳍上方形成栅极结构，栅极结构包含栅极堆叠物、在栅极堆叠物的第一侧上的第一栅极间隔件以及在栅极堆叠物的第二侧上的第二栅极间隔件；在与第一栅极间隔件相邻的栅极结构的第一侧上的鳍中蚀刻凹口；处理凹口以从凹口中移除鳍的材料的副产物和氧化物，并使凹口的表面平滑；以及在凹口中形成外延源极/漏极区。

在另外一些实施例中，提供半导体装置，半导体装置包含远端等离子体腔体，远端等离子体腔体包含等离子体产生器和气体源；等离子体传送腔体；以及工作腔体，工作腔体包含喷头和基座，其中喷头和基座被配置以对基座上的工件加热以提供至少700℃的热量，基座包含金属合金和在金属合金上方的金属涂层，其中等离子体传送腔体将远端等离子体腔体连接至工作腔体，且被配置以将等离子体的产物提供至工作腔体。

本公开实施例的有益效果在于，本公开实施例提供以高温热处理和选择性的氢自由基处理来处理凹口的方式。这些处理改善了凹口的表面品质，使得外延源极/漏极区沉积于具有较高品质的凹口中，导致较少的漏电流和较高效率的装置。加工装置包含用于提供高温热处理的加工腔体，加工腔体包含加热的平台和加热的喷头，加热的平台涂布金属以防止平台材料扩散至工件中，加热的平台和加热的喷头一起为工件提供高热量。加工腔体也可包含远端等离子体源，远端等离子体源将氢自由基提供至工件，以用于氢自由基处理。最终的装置具有增加的驱动电流效能。

附图说明

根据以下的详细说明并配合所附附图可以更加理解本公开实施例。应注意的是，根据本产业的标准惯例，图示中的各种部件(feature)并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小各种部件的尺寸，以做清楚的说明。

图1显示依据一些实施例的鳍式场效晶体管(Fin Field-Effect Transistor，FinFET)的范例的三维视图。

图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A、图11B、图11C、图12A、图12B、图13A、图13B、图14A、图14B、图14C、图14D、图15A、图15B、图16A、图16B、图17A、图17B、图18A、图18B、图18C、图19A、图19B、图20A和图20B为依据一些实施例的制造鳍式场效晶体管的中间阶段的剖面示意图。

图21和图22为依据一些实施例的加工工具的示意图。