半导体装置与半导体结构的形成方法、以及半导体装置制造方法及图纸

本公开实施例提供了一种半导体装置与半导体结构的形成方法以及半导体装置，包含具有从基底延伸的第一鳍片及第二鳍片的基底的场效晶体管的形成方法与装置。将高介电常数栅极介电层及铁电绝缘体层沉积于第一鳍片及第二鳍片之上。在一些实施例中，将虚设栅极层沉积在位于第一鳍片及第二鳍片之上的铁电绝缘体层之上，以形成第一栅极堆叠于第一鳍片之上并形成第二栅极堆叠于第二鳍片之上。接着移除第一栅极堆叠的虚设栅极层(维持此铁电绝缘体层)以形成第一沟槽。并且移除第二栅极堆叠的虚设栅极层以及此铁电绝缘体层以形成第二沟槽。形成至少一金属栅极层于此第一沟槽及此第二沟槽中。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置与半导体结构的形成方法、以及半导体装置
本公开实施例涉及半导体技术，特别涉及一种包含负电容场效晶体管(NCFETs)的半导体结构。
技术介绍
半导体集成电路工业经历了快速的成长。在集成电路材料与设计中技术的进展，创造了集成电路的世代，其中每一世代皆具有比前一世代更小且更复杂的电路。在集成电路的演进过程中，当几何尺寸(即可使用生产工艺创建的最小组件(或线))降低时，功能密度(即单位芯片面积的互连装置的数量)通常会增加。晶体管通常是作为半导体制造的一部分所形成的电路组件或元件。场效晶体管(fieldeffecttransistor，FET)是一种晶体管类型。一般来说，晶体管包含形成在源极区和漏极区之间的栅极堆叠。一种新兴趋势是提供用作为负电容装置使用的场效晶体管。负电容装置是当施加的电压增加时电荷下降的装置。负电容装置用于控制(例如降低)次临界摆幅(subthresholdswing)，此可改善功率耗散性能(powerdissipationperformance)。实际上，负电容装置的一个优点是可以实现低于每10倍60毫伏特(su本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括负电容场效晶体管的半导体装置的形成方法，包括：/n提供一基底，其具有从该基底延伸的一第一鳍片以及一第二鳍片；/n沉积一高介电常数栅极介电层及一铁电绝缘体层于该第一鳍片及该第二鳍片之上；/n沉积一虚设栅极层在位于该第一鳍片及该第二鳍片之上的该铁电绝缘体层之上，以形成一第一栅极堆叠于该第一鳍片之上并形成一第二栅极堆叠于该第二鳍片之上；/n移除该第一栅极堆叠的该虚设栅极层并维持该第一栅极堆叠的该铁电绝缘体层以形成一第一沟槽，并且移除该第二栅极堆叠的该虚设栅极层以及该铁电绝缘体层以形成一第二沟槽；以及/n形成至少一金属栅极层于该第一沟槽及该第二沟槽中。/n

【技术特征摘要】
20180731 US 62/712,298;20190410 US 16/380,8181.一种包括负电容场效晶体管的半导体装置的形成方法，包括：
提供一基底，其具有从该基底延伸的一第一鳍片以及一第二鳍片；
沉积一高介电常数栅极介电层及一铁电绝缘体层于该第一鳍片及该第二鳍片之上；
沉积一虚设栅极层在位于该第一鳍片及该第二鳍片之上的该铁电绝缘体层之上，以形成一第一栅极堆叠于该第一鳍片之上并形成一第二栅极堆叠于该第二鳍片之上；
移除该第一栅极堆叠的该虚设栅极层并维持该第一栅极堆叠的该铁电绝缘体层以形成一第一沟槽，并且移除该第二栅极堆叠的该虚设栅极层以及该铁电绝缘体层以形成一第二沟槽；以及
形成至少一金属栅极层于该第一沟槽及该第二沟槽中。


2.如权利要求1所述的包括负电容场效晶体管的半导体装置的形成方法，其中该第一栅极堆叠延伸于一第三鳍片之上，并且该第二栅极堆叠延伸于一第四鳍片之上。


3.如权利要求1所述的包括负电容场效晶体管的半导体装置的形成方法，其中该高介电常数栅极介电层的沉积包括形成氧化铪(HfO2)层。


4.一种半导体结构的形成方法，包括：
形成一沟槽设置于一鳍结构之上，其中该沟槽是由多个介电质侧壁所定义；
沉积一高介电常数铁电层于该些介电质侧壁与该沟槽的底部上；
形成一保形层于该高介电常数铁电层之上；
执行一垂直布植工艺以布植该保形层的一第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国诚，程冠伦，王志豪，徐继兴，沈泽民，杨世海，
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