半导体装置的形成方法制造方法及图纸

半导体装置的形成方法包括：提供装置，其包括具有金属栅极层的栅极堆叠。装置亦包括位于栅极堆叠的侧壁上的间隔物层，以及与栅极堆叠相邻的源极/漏极结构。方法还包括对金属栅极层进行第一回蚀刻制程，以形成回蚀刻的金属栅极层。在一些实施例中，方法包括沉积金属层于回蚀刻的金属栅极层上。在一些例子中，形成半导体层于金属层与间隔物层上，以提供栅极堆叠与间隔物层上的T形盖层。

Forming method of semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的形成方法
本专利技术实施例关于半导体装置，更特别关于T形盖层与其形成方法。
技术介绍
电子产业对更小且更快速的电子装置(同时支援更多复杂功能)的需求持续增加。综上所述，半导体产业中的持续趋势为制作低成本、高效能、与低能耗的集成电路。达到这些远程目标的大部分方法为缩小半导体集成电路尺寸(如最小结构尺寸)，以改善产能并降低相关成本。然而缩小尺寸会增加半导体制程的复杂度。因此为了实现半导体集成电路与装置中的持续进展，半导体制程与技术亦需类似进展。近来导入多栅极装置以增加栅极-通道的耦合、降低关闭状态的电流、并减少短通道效应以改善栅极控制。多栅极装置的一者为鳍状场效晶体管。鳍状场效晶体管的名称来自于自基板凸起的鳍状结构，且鳍状结构用于形成场效晶体管的通道。鳍状场效晶体管可与现有的互补式金属氧化物半导体制程相容，且其三维结构可在大幅缩小尺寸时仍维持栅极控制并缓解短通道效应。然而就算是导入鳍状场效晶体管，大幅缩小集成电路尺寸仍造成寄生电容(比如鳍状场效晶体管栅极与源极/漏极区或源极/漏极接点之间的寄生电容)增加或其他问题，进而劣化装置效能。因此现有技术仍未证明可完全符合所有方面的需求。
技术实现思路
本专利技术一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：提供装置，其包括具有金属栅极层的栅极堆叠，位于栅极堆叠的侧壁上的间隔物层、以及与栅极堆叠相邻的源极/漏极结构；对金属栅极层进行第一回蚀刻制程，以形成回蚀刻的金属栅极层；沉积金属层于回蚀刻的金属栅极层上；以及形成半导体层于金属层与间隔物层上，以提供栅极堆叠与间隔物层上的T形盖层。本专利技术一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：提供装置，其包括具有回蚀刻的金属栅极层的栅极堆叠，以及位于栅极堆叠两侧侧壁上的回蚀刻的间隔物层，其中回蚀刻的金属栅极层与回蚀刻的间隔物层一起定义T形开口；沉积无氟钨层于回蚀刻的金属栅极层上；以及形成第一盖层于无氟钨层上及T形开口中。本专利技术一实施例提供的半导体装置，包括：栅极堆叠，包括金属栅极层；侧壁间隔物，位于栅极堆叠的两侧侧壁上；第一T形盖层，顺应性地形成于栅极堆叠与侧壁间隔物上；以及第二T形盖层，形成于第一T形盖层上。附图说明图1是本专利技术一或多个实施例中，鳍状场效晶体管装置的透视图。图2系一些实施例中，包含T形盖的半导体装置之制作方法的流程图。图3、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A、9B、10A、10B、11A、与11B是依据图2的方法的一或多个步骤所制作的例示性装置，沿着实质上平行于图1的剖面AA’的平面的剖视图。图12是一些实施例中，包含T形盖的半导体装置的另一制作方法的流程图。图13、14、15、16、17、18、19、与20是依据图12的方法的一或多个步骤所制作的例示性装置，沿着实质上平行于图1的剖面AA’的平面的剖视图。图21是一些实施例中，包含T形盖的半导体装置的另一制作方法的流程图。图22、23、24、25、26、27、与28是依据图21的方法的一或多个步骤所制作的例示性装置，沿着实质上平行于图1的剖面AA’的平面的剖视图。其中，附图标记说明如下：AA’剖面T1第一厚度T2第二厚度100鳍状场效晶体管装置102基板104鳍状单元105源极区106隔离区107漏极区108、1304栅极结构110、304栅极介电层112、306、402、702、1502、1902金属层200、1200、2100方法202、204、206-1、206-2、208、210、212、214-1、214-2、216-1、216-2、1202、1204、1206、1208、1210、1212、1214、1216、2102、2104、2106、2108、2110、2112、2114步骤300、300A、300B、1100A、1100B、1300、2200装置302、1302鳍状物308、310、312、1306侧壁间隔物314、318、406衬垫层316、1308外延的源极/漏极结构318、602、1006、1010、1310、1704层间介电层320、1312T形开口404氮化物层404A、404B回蚀刻的氮化物层502A、502B、1602介电层603、1802、2602开口604接点开口702A、1502A回蚀刻的金属层902凹陷904氧化物层1002金属盖层1004、1008、1702接点蚀刻停止层1402第一盖层1404第二盖层2002金属插塞具体实施方式下述公开内容提供的不同实施例或实例可实施本公开的不同结构。下述特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触的实施例，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触的实施例。另一方面，本公开的多个实例可重复采用相同标号以求简洁，但多种实施例及/或组态中具有相同标号的元件并不必然具有相同的对应关系。此外，空间性的相对用语如“下方”、“其下”、“较下方”、“上方”、“较上方”、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件，而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度，因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。值得注意的是，本专利技术实施例提供的多栅极晶体管或鳍状多栅极晶体管，可称作鳍状场效晶体管装置。此装置可包含p型金属氧化物半导体鳍状场效晶体管装置或n型金属氧化物半导体鳍状场效晶体管装置。鳍状场效晶体管装置可为双栅极装置、三栅极装置、基体装置、绝缘层上硅装置、及/或其他设置。本
中技术人员应理解，本专利技术实施例亦有利于半导体装置的其他实施例。举例来说，此处所述的一些实施例亦可用于全绕式栅极装置、Ω栅极装置、或Π栅极装置。图1显示鳍状场效晶体管装置100。鳍状场效晶体管装置100可包含一或多个鳍状物为主的多栅极场效晶体管。鳍状场效晶体管装置100包含基板102、自基板102延伸的至少一鳍状单元104、隔离区106、与位于鳍状单元104上并围绕鳍状单元104的栅极结构108。基板102可为半导体基板如硅基板。基板可包含多种层状物，其包含导电层或绝缘层形成于半导体基板上。基板可包含多种掺杂设置，端视本
已知的设计需求而定。基板亦可包含其他半导体如锗、碳化硅、硅锗、或钻石。在其他实施例中，基板可包含半导体化合物及/或半导体合金。此外，一些实施例的基板可包含外延层、可具有应力以增进效能、可包含绝缘层上半导体结构、及/或可具有其他合适的增进结构。鳍状单元104与基板102类似，可包含硅或另一半导体元素如锗；半导体化合物如碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的形成方法，包括：/n提供一装置，其包括具有一金属栅极层的一栅极堆叠，位于该栅极堆叠的侧壁上的一间隔物层、以及与该栅极堆叠相邻的一源极/漏极结构；/n对该金属栅极层进行一第一回蚀刻制程，以形成一回蚀刻的金属栅极层；/n沉积一金属层于该回蚀刻的金属栅极层上；以及/n形成一半导体层于该金属层与该间隔物层上，以提供该栅极堆叠与该间隔物层上的一T形盖层。/n

【技术特征摘要】
20180727 US 62/711,298;20190524 US 16/422,5591.一种半导体装置的形成方法，包括：
提供一装置，其包括具有一金属栅极层的一栅极堆叠，位于该栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国诚，黄麟淯，苏焕杰，王圣璁，林志昌，游家权，张家豪，林天禄，林佑明，王志豪，
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;71