自对准外延接触流的制作方法

本文所述的实施方式一般地涉及用于形成半导体器件的方法，并且尤其是，涉及用于形成鳍式场效晶体管(finfet)的方法。

背景技术：

1、随着下一代装置的电路密度增加，诸如穿孔、沟槽、接触(contact)、栅极结构及其他特征之类的互连件的宽度以及介于其间的介电材料减小至22nm或更小的尺度，而介电层的厚度维持实质上恒定，结果为增加特征的深宽比(aspect ratio)。近来，互补式金属氧化物半导体(cmos)finfet器件已广泛用于许多逻辑及其他应用中并且被整合至各种不同类型的半导体器件中。

2、finfet器件一般包含具有高的深宽比的半导体鳍片，其中晶体管的通道及源极/漏极区域形成于这些鳍片上。随后栅极电极形成于鳍片器件上方且沿鳍片器件的一部分的侧面形成，利用通道及源极/漏极区域的增加的表面积的优点，以产生更快、更可靠及更好控制的半导体晶体管器件。finfet的进一步优点包含减少短通道效应以及提供更高的电流。

3、为了改进晶体管效能，应力源(stressor)材料可填充源极/漏极区域，且应力源材料可通过外延于源极/漏极区域中生长。外延膜具有(111)平面的刻面(facet)，且沿着晶体管通道方向具有金刚石(diamond)形状。换言之，外延膜可侧向延伸且形成刻面。随着晶体管规模缩小，鳍片间距(相邻鳍片之间的距离)变得更小。此举可能导致在鳍片上生长的外延膜与在相邻鳍片上生长的外延膜之间的距离减少，此可能导致相邻的外延膜融合(merge)。融合的外延膜减少晶体管通道中外延膜对应变的效应，且缺陷可能容易形成在融合区域的接合处。

4、因此，需要用于形成finfet的改进方法。

技术实现思路

1、提供用于形成半导体器件(例如finfet)的方法。在一个实施方式中，方法包含：移除形成于半导体基板上的多个鳍片中的每个鳍片的一部分，以暴露每个鳍片的剩余部分的表面，其中该表面从邻近每个鳍片处形成的第一介电材料的表面凹陷；于每个鳍片的该剩余部分的该表面上形成特征；利用第二介电材料填充在相邻特征之间的数个间隙；移除所述特征，以在该第二介电材料中形成多个开口，其中每个鳍片的该剩余部分的该表面被暴露出。

2、在另一个实施方式中，方法包含：在半导体表面的多个暴露的部分中的每个暴露的部分上以外延方式形成特征，其中该特征包括化合物半导体材料，其中所述暴露的部分由设置于该半导体表面的覆盖的部分上的第一介电材料所分隔；利用第二介电材料填充相邻特征之间的数个间隙；移除所述特征，以在该第二介电材料中形成多个开口，其中该半导体表面的所述暴露的部分的表面未被覆盖；及在每个开口内沉积填充材料。

3、在另一个实施方式中，方法包含：移除数个半导体柱(pillar)以在邻近所述半导体柱处形成的介电材料中形成多个沟槽，其中在每个沟槽中暴露出包括鳍片材料的半导体表面；在每个暴露的半导体表面上形成导电源极或漏极材料，其中每个源极或漏极材料形成于所述多个沟槽中的对应沟槽内；及在每个源极或漏极材料上方形成金属接触，其中该金属接触与对应的源极或漏极材料在所述多个沟槽中的对应沟槽内对准。

技术特征：

1.一种方法，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一介电材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和碳氮化硅中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一介电材料和所述第二介电材料包括相同的材料。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述多个开口经由选择性蚀刻工艺形成。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

6.如权利要求5所述的方法，其中所述填充材料包括硅和硅锗中的至少一种。

7.如权利要求5所述的方法，其中经由外延沉积工艺沉积所述填充材料。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述金属材料包括钴和钨中的至少一种。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

11.如权利要求1所述的方法，其中所述多个特征包括iii-v族半导体材料或ii-vi族半导体材料。

12.一种方法，包括：

13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一介电材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和碳氮化硅中的至少一种。

14.如权利要求12所述的方法，其中所述第一介电材料和所述第二介电材料包括相同的材料。

15.如权利要求12所述的方法，其中所述填充材料包括硅和硅锗中的至少一种。

16.如权利要求12所述的方法，其中所述金属材料包括钴和钨中的至少一种。

17.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

18.如权利要求12所述的方法，进一步包括：

19.如权利要求12所述的方法，其中所述多个特征包括iii-v族半导体材料或ii-vi族半导体材料。

20.一种方法，包括：

21.如权利要求1-20中任一项所述的方法，其中所述多个特征中的每个特征具有矩形横截面。

技术总结
提供用于形成诸如FinFET的半导体器件的方法。在一个实施方式中，用于形成FinFET器件的方法包含移除多个鳍片中的每个鳍片的一部分，且每个鳍片的剩余部分从介电表面凹陷。方法进一步包含在每个鳍片的剩余部分上形成特征，利用介电材料填充在相邻特征之间形成的间隙，移除特征，和在每个鳍片的剩余部分上形成填充材料。因为特征的形状受控制，所以可控制填充材料的形状。

技术研发人员：张郢,舒伯特·S·楚,鲍新宇
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5