非共形氧化物衬垫及其制造方法技术

本公开涉及非共形氧化物衬垫及其制造方法。提供了一种方法，包括：形成突出于衬底上方的鳍；在鳍的上表面上方并且沿着鳍的侧壁形成共形氧化物层；执行各向异性氧化物沉积或各向异性等离子体处理以在鳍的上表面上方并且沿着鳍的侧壁形成非共形氧化物层；以及在鳍的上方形成栅极电极，共形氧化物层和非共形氧化物层位于鳍和栅极电极之间。

Non conformal oxide liner and its manufacturing method

The invention relates to a non conformal oxide pad and a manufacturing method thereof. A method is provided, including: forming a fin protruding above the substrate; forming a conformal oxide layer above the upper surface of the fin and along the side wall of the fin; performing anisotropic oxide deposition or anisotropic plasma treatment to form a non conformal oxide layer above the upper surface of the fin and along the side wall of the fin; and forming a grid electrode, conformal oxide layer, above the fin Layer and non conformal oxide layer are located between fin and grid electrode.

【技术实现步骤摘要】
非共形氧化物衬垫及其制造方法
本公开涉及一种非共形氧化物衬垫及其制造方法。
技术介绍
半导体器件被用于各种电子应用，例如，个人计算机、蜂窝电话、数码相机和其他电子设备。半导体器件通常通过在半导体衬底上顺序地沉积绝缘层或电介质层、导电层和半导体层的材料，并使用光刻将各个材料层图案化以在其上形成电路组件和元件来进行制造。半导体工业继续通过不断减小最小特征尺寸来提高各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许更多组件被集成在给定区域中。然而，随着最小特征尺寸的减小，还出现应该解决的其他问题。
技术实现思路
本公开的实施例提供了一种方法，包括：形成突出于衬底上方的鳍；在鳍的上表面上方并且沿着鳍的侧壁形成共形氧化物层；执行各向异性氧化物沉积或各向异性等离子体处理以在鳍的上表面上方并且沿着鳍的侧壁形成非共形氧化物层；以及在鳍的上方形成栅极电极，共形氧化物层和非共形氧化物层位于鳍和栅极电极之间。本公开的实施例还提供了一种方法，包括：形成鳍；在鳍的顶表面上方和侧壁上方形成第一氧化物层，其中，第一氧化物层是非共形的，其中，鳍的顶表面上方的第一氧化物层具有第一厚度，并且沿着鳍的侧壁的第一氧化物层具有第二厚度，其中，第一厚度大于第二厚度；以及在鳍上方和第一氧化物层上方形成栅极电极。本公开的实施例还提供了一种半导体器件，包括：第一鳍式场效应晶体管(FinFET)器件，包括：第一鳍，第一鳍突出于衬底上方；第一氧化物层，第一氧化物层被布置在第一鳍的顶表面上方并且沿着第一鳍的侧壁，其中，第一氧化物层是非共形的，其中，第一氧化物层在第一鳍的顶表面上方比沿着第一鳍的侧壁更厚；以及第一栅极电极，第一栅极电极位于第一鳍上方和第一氧化物层上方。附图说明在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以从下面的具体实施方式中最佳地理解本公开的各个方面。应当注意，根据行业的标准做法，各种特征不是按比例绘制的。事实上，为了讨论的清楚起见，各种特征的尺寸可能被任意增大或减小。图1示出了根据一些实施例的三维视图中的鳍式场效应晶体管(FinFET)的示例。图2、3、4、5、6、7A是根据实施例的FinFET器件在制造的各个阶段的截面图。图7B是图7A的一部分的放大视图。图8A示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法的时序图。图8B示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法的时序图。图9A和图9B分别示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法以及由图9A的方法形成的非共形氧化物层的横截面图。图10和图11各自示出了根据一些实施例的用于形成共形氧化物层的方法。图12A和图12B分别示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法以及由图12A的方法形成的非共形氧化物层的横截面图。图13示出了根据实施例的各向异性等离子体处理的图示。图14A和图14B分别示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法以及由图14A的方法形成的非共形氧化物层的横截面图。图15A和图15B分别示出了根据实施例的用于形成非共形氧化物层的方法以及由图15A的方法形成的非共形氧化物层的横截面图。图16A、16B、17A、17B、18A、18B、18C、18D、19A、19B、20A、20B、21A、21B、22A、22B、23A、23B、24A和24B是根据实施例的图7A的FinFET器件在附加处理阶段的截面图。图25A和图25B示出了实施例中的FinFET器件的截面图。图26示出了实施例中的半导体器件的顶视图。图27是一些实施例中用于形成半导体结构的方法的流程图具体实施方式下面的公开内容提供了用于实施本专利技术的不同特征的许多不同实施例或示例。下文描述了组件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例而不意图是限制性的。例如，在下面的说明中，在第二特征上方或之上形成第一特征可以包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征以使得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。此外，本文中可能使用了空间相关术语(例如“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)，以易于描述图中所示的一个要素或特征相对于另一个(一些)要素或特征的关系。这些空间相关术语意在涵盖器件在使用或工作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。装置可能以其他方式定向(旋转了90度或处于其他朝向)，并且本文中所用的空间相关描述符同样可能被相应地解释。各种实施例提供了用于在FinFET器件的顶表面上方并且沿着FinFET器件的鳍的侧壁形成非共形电介质层(例如，氧化物层(也可以被称为氧化物衬垫))的工艺。具体地，非共形氧化物层沿着鳍的侧壁比鳍的顶表面更厚。非共形氧化物层的较厚顶部部分(例如，在鳍的顶表面上方的部分)在后续刻蚀工艺期间保护鳍不被损坏，而非共形氧化物层的较薄侧壁部分(例如，沿着鳍的侧壁的部分)允许FinFET的更高集成密度以及相邻鳍之间的间隙的更容易的填充。尽管在FinFET器件上的氧化物层的上下文中描述了各种实施例，但本专利技术的原理可以用于其他应用或器件(例如，平面器件)和其他材料。图1示出了根据一些实施例的三维视图中的FinFET的示例。FinFET包括在衬底50(例如，半导体衬底)上方的鳍58。隔离区域56被布置在衬底50上方并且在鳍58的相对侧上。鳍58在相邻隔离区域56上并且在相邻隔离区域56之间突出。尽管隔离区域56被描述/示出为与衬底50分离，但如本文所使用的，术语“衬底”可以用于仅指代半导体衬底或包括隔离区域的半导体衬底。栅极电介质层92沿着侧壁并在鳍58的顶表面上方，并且栅极电极94在栅极电介质层92上方。源极/漏极区域82相对于栅极电介质层92和栅极电极94被布置在鳍58的相对侧上。图1进一步示出了在后面的附图中使用的参考横截面。横截面A-A沿着栅极电极94的纵向轴线，并且在例如与FinFET的源极/漏极区域82之间的电流流动的方向相垂直的方向上。横截面B-B垂直于横截面A-A，并且沿着鳍58的纵向轴线并在例如FinFET的源极/漏极区域82之间的电流流动的方向上。横截面C-C与横截面A-A平行并延伸穿过FinFET的源极/漏极区域82。为了清楚起见，后面的附图涉及这些参考横截面。图2-6、图7A以及图16A-24B是根据实施例的FinFET器件在制造的各个阶段的截面图。图2至图7示出了图1所示的参考横截面A-A，除了多个鳍/FinFET。在图16A至图24B中，沿图1中所示的参考横截面A-A示出了以“A”标记结尾的图，并且沿图1所示的类似横截面B-B示出以“B”标记结尾的图，除了多个鳍/FinFET。沿图1所示的参考横截面C-C示出了图18C和图18D，除了多个鳍/FinFET。在图2中，提供了衬底50。衬底50可以是半导体衬底(例如，块半导体)、绝缘体上半导体(SOI)衬底等，其可以被掺杂(例如，用p型或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造非共形氧化物衬垫的方法，包括：/n形成突出于衬底上方的鳍；/n在所述鳍的上表面上方并且沿着所述鳍的侧壁形成共形氧化物层；/n执行各向异性氧化物沉积或各向异性等离子体处理以在所述鳍的上表面上方并且沿着所述鳍的侧壁形成非共形氧化物层；以及/n在所述鳍的上方形成栅极电极，所述共形氧化物层和所述非共形氧化物层位于所述鳍和所述栅极电极之间。/n

【技术特征摘要】
20180518 US 15/984,0331.一种用于制造非共形氧化物衬垫的方法，包括：
形成突出于衬底上方的鳍；
在所述鳍的上表面上方并且沿着所述鳍的侧壁形成共形氧化物层；
执行各向异性氧化物沉积或各向异性等离子体处理以在所述鳍的上表面上方并且沿着所述鳍的侧壁形成非共形氧化物层；以及
在所述鳍的上方形成栅极电极，所述共形氧化物层和所述非共形氧化物层位于所述鳍和所述栅极电极之间。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述鳍的上表面上方布置的所述非共形氧化物层比沿着所述鳍的侧壁布置的所述非共形氧化物层更厚。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各向异性氧化物沉积或所述各向异性等离子体处理在形成所述共形氧化物层之前被执行。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各向异性氧化物沉积或所述各向异性等离子体处理在形成所述共形氧化物层之后被执行。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述各向异性氧化物沉积是等离子体工艺，其中，所述等离子体工艺包括多个循环，并且其中，所述等离子体工艺使用包括硅的前体并且使用包括氧气的气体源来执行。


6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述氧气通过由射频RF电...

【专利技术属性】
技术研发人员：林民和，陈俊纮，于雄飞，徐志安，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;TW