[发明专利]半导体装置和制造半导体装置的方法在审

专利信息
申请号: 202210926119.6 申请日: 2022-08-03
公开(公告)号: CN115440665A 公开(公告)日: 2022-12-06
发明(设计)人: 林育樟;吴濬宏;陈亮吟;张惠政;杨育佳 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L21/8238 分类号: H01L21/8238;H01L27/092
代理公司: 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 代理人: 徐金国
地址: 中国台湾新竹市*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体 装置 制造 方法
【权利要求书】:

1.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,该方法包含:

在一半导体基板上方沉积一多层堆叠,该多层堆叠包含与多个通道层交替的多个牺牲层;

在该多层堆叠中形成一第一凹陷处;

在该第一凹陷处中的所述多个牺牲层的多个侧壁上形成多个第一间隔物;

在该第一凹陷处中沉积一第一半导体材料,其中该第一半导体材料是未掺杂的,其中该第一半导体材料与所述多个第一间隔物中的至少一者的一侧壁和一底表面物理性接触;

在该第一半导体材料内布植掺质,其中在布植掺质之后,该第一半导体材料具有一梯度掺杂的分布;

在该第一半导体材料上方的该第一凹陷处中形成一外延的源极/漏极区域,其中该外延的源极/漏极区域的一材料不同于该第一半导体材料;

移除所述多个牺牲层以形成一第二凹陷处;以及

在该第二凹陷处中形成一栅极结构。

2.如权利要求1所述的制造半导体装置的方法,其特征在于,在该第一半导体材料内布植掺质还包含相对于垂直于该半导体基板的一主要表面的一轴以第一倾斜角度引导一布植物种类,其中该第一倾斜角度在从0°至15°的范围内。

3.如权利要求1所述的制造半导体装置的方法,其特征在于,该第一半导体材料的一顶表面的一最底部点低于该栅极结构的一最底部表面。

4.如权利要求1所述的制造半导体装置的方法,其特征在于,该第一半导体材料的一顶表面的一最底部点与该栅极结构的一最底部表面在相同的层级处。

5.一种制造半导体装置的方法,其特征在于,该方法包含:

在一半导体基板上方沉积一第一牺牲层,其中该半导体基板的一顶部部分包含一第一导电性类型的多个掺质;

在该第一牺牲层上方沉积一第一通道层;

蚀刻一第一凹陷处其延伸穿过该第一牺牲层、该第一通道层、和该半导体基板的该顶部部分;

在该第一凹陷处中沉积一未掺杂的硅层;

对该未掺杂的硅层执行一布植工艺,以提供一梯度掺杂的硅层;

在该第一凹陷处中的该梯度掺杂的硅层上方形成一第一源极/漏极区域,该第一源极/漏极区域延伸穿过该第一牺牲层和该第一通道层,其中该第一源极/漏极区域包含一第二材料,该第二材料不同于该梯度掺杂的硅层的一第一材料,并且其中该第一材料包含与该第一导电性类型相反的一第二导电性类型的多个掺质;

使用一第一蚀刻工艺来蚀刻该第一牺牲层,以形成一第二凹陷处;

在该第二凹陷处中沉积一栅极介电层;以及

在该第二凹陷处中沉积一栅极电极,其中该栅极介电层和该栅极电极填充该第二凹陷处。

6.如权利要求5所述的制造半导体装置的方法,其特征在于,该梯度掺杂的硅层将该半导体基板的该顶部部分与该第一源极/漏极区域隔离。

7.如权利要求5所述的制造半导体装置的方法,其特征在于,该梯度掺杂的硅层具有一掺质浓度,该掺质浓度沿着从该梯度掺杂的硅层的顶表面朝向该半导体基板的一底表面的方向增加直至该梯度掺杂的硅层的一第一深度。

8.一种半导体装置,其特征在于,包含:

一栅极结构,在一半导体基板上方;

多个源极/漏极区域,在该半导体基板上方并且在该栅极结构的相对的多个侧上,其中该源极/漏极区域包含一第一材料;

一第二材料,在所述多个源极/漏极区域中的各者的下方,其中该第二材料设置在介于该半导体基板和每个源极/漏极区域之间,其中该第二材料的一顶表面的一最底部点与该栅极结构的一最底部表面在相同的层级处,并且其中该第二材料包含一梯度掺杂的分布;

一第一通道层,设置在介于所述多个源极/漏极区域之间、和在该半导体基板上方;以及

多个内部间隔物,介于该第一通道层的多个第一端部和该半导体基板之间,其中该栅极结构填充介于所述多个内部间隔物之间的一空间,并且其中该第二材料物理性接触所述多个内部间隔物的多个底表面和多个侧壁。

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