[发明专利]半导体装置及制造方法

说明书

本揭露内容的方法包含提供一半导体基板，其具有第一和第二区域，分别地掺杂第一和第二掺杂物。第一和第二掺杂物为相反的型式。此方法更进一步地包含磊晶成长第一半导体层，其掺杂第三掺杂物。第一和第三掺杂物为相反的型式。此方法更进一步地包含在第一半导体层上沉积介电硬罩(HM)层；将介电硬罩层上图案化，以在第一区域上形成开口；朝半导体基板延伸此开口；在此开口中磊晶成长第二半导体层。第二半导体层掺杂第四掺杂物。第一和第四掺杂物为相同型态。此方法更进一步地包含移除介电硬罩层；以及执行第一化学机械平坦化制程，以将第一和第二半导体二者皆平坦化。

技术领域

本揭露内容涉及鳍式场效晶体管的制造方法和结构。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业历经了指数级的成长。IC材料和设计上的技术进展已造就出一代又一代的IC，且电路一代比一代更小且更复杂。元件尺寸微缩的制程，由于其提高生产效率和降低了相关的成本而提供了优势。如此的尺寸上的微缩，也提高了IC加工和制造上的复杂度，而这些尺寸上的进展要能实现，需要IC制程上也有类似的进展。

举例而言，多栅极装置经努力，藉由增加栅极通道的耦合、减少开路状态电流、减少短通道效应(SCE)，以改善栅极控制。多栅极装置中的一种型式为鳍式场效晶体管(FinFETs)－为具有鳍状半导体通道(鳍状物)且栅极在鳍状物的两侧或三侧的晶体管。

形成鳍状物的典型方法，包括鳍状物置换法和应变松驰缓冲(SRB)法。两种方式都有缺点。典型的鳍状物置换法，其形成介电质沟槽在基板上，且半导体鳍状物以磊晶(外延)生长于基板上和介电质沟槽中。在半导体鳍状物与周围介电材料之间的交界面通常存在着缺陷。典型的应变松驰缓冲(SRB)法方式，其在完整的晶圆上形成厚的磊晶生长膜层(如：大于1微米)，并且蚀刻磊晶的膜层以形成半导体鳍状物。藉由减少介于磊晶膜层的上部和基板之间的晶格错配，以提供良好的磊晶层。然而，厚的磊晶膜在整个基板上，除了增加材料的成本，也会导致严重的剖面图形缺陷。

因此，对于形成鳍状物来说，新且改良的方式是令人期待的。

发明内容

本揭露内容的一态样针对的是形成半导体装置的方法。这方法包括提供半导体基板，其中半导体基板具有第一区域，和邻接于第一区域的第二区域，第一区域和第二区域分别地掺杂第一和第二掺杂物，且第一和第二掺杂物为相反型态。这方法，更进一步地包含在基板上，磊晶成长第一半导体层，其掺杂第三掺杂物，且第三掺杂物和第一掺杂物为相反型态。这方个更进一步地包含在第一半导体层上沉积介电硬罩(HM)层；形成图案在介电硬罩层，以形成位在第一区域上的开口；并且朝基板延伸开口。这方法更进一步地包含，在开口中磊晶成长第二半导体层，其掺杂第四掺杂物，且第一和第四掺杂物为相同型态；而且第二半导体层的表面，高于第二区域正上方的第一半导体层的表面，低于高于第二区域正上方的介电硬罩层的表面。这方法更进一步地包含移除介电硬罩层；以及执行第一化学机械平坦化制程以将第一和第二半导体层二者皆平坦化。