[发明专利]制造半导体装置的方法及其装置

说明书

一种制造半导体装置的方法及其装置，在一种制造包括Fin FET的半导体装置的方法中，在基板上形成在第一方向上延伸的鳍片结构。在基板上形成隔离绝缘层以使得鳍片结构的上部部分自隔离绝缘层暴露。在鳍片结构的一部分上形成在与第一方向交叉的第二方向上延伸的栅极结构。在鳍片结构的源极/漏极区域的侧壁上形成鳍片遮罩层。使鳍片结构的源极/漏极区域凹陷。在凹陷的鳍片结构上形成磊晶源极/漏极结构。在使鳍片结构的源极/漏极区域凹陷中，使用组合蚀刻及沉积制程的电浆制程在沿第二方向的横截面中形成具有圆角形状的凹槽。

技术领域

本揭露为关于一种半导体装置及其制造方法，特别是关于一种包括Fin FET的半导体装置及其制造方法。

背景技术

本揭露为关于半导体集成电路，且更特定言之，为关于具有带有孔隙的磊晶源极/漏极(S/D)结构的半导体装置及其制造制程。随着半导体行业已发展至纳米技术制程节点以追求更高的元件密度、更高的效能及更低的成本，来自制造及设计问题的挑战已导致了三维设计的发展，诸如，鳍片式场效应晶体管(FinFET)及对具有高k(介电常数)材料的金属栅极结构的使用。时常通过使用栅极替换技术来制造金属栅极结构，且通过使用磊晶生长方法形成源极及漏极。

发明内容

根据本揭露的态样，一种制造包括Fin FET的半导体装置的方法，包括在基板上形成鳍片结构，鳍片结构在平面图中的第一方向上延伸。在基板上形成隔离绝缘层以使得鳍片结构的下部部分嵌入隔离绝缘层中。鳍片结构的上部部分自隔离绝缘层暴露。在鳍片结构的一部分上形成栅极结构，栅极结构在与平面图中的第一方向交叉的第二方向上延伸。在鳍片结构的自隔离绝缘层突出且未被栅极结构覆盖的侧壁上，以及隔离绝缘层的上部表面上，形成鳍片遮罩层。使鳍片结构的源极/漏极区域凹陷。在凹陷的鳍片结构上形成磊晶源极/漏极结构。其中，在使鳍片结构的源极/漏极区域凹陷中，使用组合蚀刻及沉积制程的电浆制程在沿第二方向的横截面中形成具有圆角形状的凹槽。

根据本揭露的另一态样，一种制造包括Fin FET的半导体装置的方法中，在基板上形成多个鳍片结构。这些鳍片结构在第一方向上延伸且在与平面图中的第一方向交叉的第二方向上布置。在基板上形成隔离绝缘层以使得这些鳍片结构的下部部分嵌入隔离绝缘层中，且这些鳍片结构的上部部分自隔离绝缘层暴露。在这些鳍片结构的源极/漏极区域的自隔离绝缘层突出的侧壁上，形成鳍片遮罩层。使这些鳍片结构的源极/漏极区域凹陷。在凹陷的鳍片结构中的每一者上形成磊晶源极/漏极结构以形成合并的源极/漏极磊晶层。在使此些源极/漏极区域凹陷中，使用组合蚀刻及沉积制程的电浆制程在沿第二方向的横截面中形成具有圆角形状的凹槽。

根据本揭露的一个态样，一种半导体装置包括隔离绝缘层、多个鳍片结构、源极/漏极磊晶层以及介电层。隔离绝缘层设置在基板上。这些鳍片结构设置在基板上，且在平面图中的第一方向上延伸。栅极结构设置在这些鳍片结构的部分上，且在与第一方向交叉的第二方向上延伸。介电层设置在隔离绝缘层的上部表面上。其中，未被栅极结构覆盖的这些鳍片结构凹陷至隔离绝缘层的上部表面下方。源极/漏极磊晶层形成在凹陷的鳍片结构上，且源极/漏极磊晶层与此些凹陷的鳍片结构中的每一者之间的界面中的每一者在沿第二方向的横截面中具有圆角形状。

附图说明

当结合附诸图阅读时，得以自以下详细描述最佳地理解本揭露。应强调，根据行业上的标准实务，各种特征并未按比例绘制且仅用于说明目的。事实上，为了论述清楚，可任意地增大或减小各种特征的尺寸。

图1图示根据本揭露的实施方式的用于半导体装置的制造操作的各种阶段中的一者的横截面图；

图2图示根据本揭露的实施方式的用于半导体装置的制造操作的各种阶段中的一者的横截面图；

图3图示根据本揭露的实施方式的用于半导体装置的制造操作的各种阶段中的一者的横截面图；

图4图示根据本揭露的实施方式的用于半导体装置的制造操作的各种阶段中的一者的横截面图；