半导体装置制造方法及图纸

一种半导体装置，包括第一装置鳍状物与第二装置鳍状物。第一源极/漏极构件外延成长于第一装置鳍状物上。第二源极/漏极构件外延成长于第二装置鳍状物上。第一虚置鳍状结构位于第一装置鳍状物与第二装置鳍状物之间。栅极结构部分包覆第一装置鳍状物、第二装置鳍状物、与第一虚置鳍状结构。第一虚置鳍状结构的第一部分位于第一源极/漏极构件与第二源极/漏极构件之间并位于栅极结构之外。第一虚置鳍状结构的第二部分位于栅极结构之下。第一虚置鳍状结构的第一部分与第二部分具有不同的物理特性。

Semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
本专利技术实施例涉及半导体装置，且特别涉及虚置介电鳍状结构。
技术介绍
半导体集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进中，功能密度(如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(如采用的制作工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的工艺通常有利于增加产能并降低相关成本。然而尺寸下降亦增加处理与形成集成电路的复杂度。为实现这些进展，处理与形成集成电路的方法亦需类似发展。举例来说，可导入三维晶体管如鳍状场效晶体管以置换平面晶体管。鳍状场效晶体管可视作一般的平面装置凸起至栅极中。一般的鳍状场效晶体管具有自基板向上延伸的细长鳍状物(或鳍状结构)。场效晶体管的通道形成于此垂直鳍状物中，而栅极位于鳍状物的通道区上(如包覆通道区周围)。包覆鳍状物周围的栅极可增加通道区与栅极之间的接触面积，使栅极可自多侧控制通道区。这可由多种方式利用，且一些应用中的鳍状场效晶体管降低短通道效应、减少漏电流、并提高电流。换言之，鳍状场效晶体管可比平面装置更快、更小、且更有效率。尽管有上述优点，现存的鳍状场效晶体管装置仍需改良。举例来说，鳍状场效晶体管装置可采用介电结构以避免相邻的外延层桥接。然而现存鳍状场效晶体管装置所用的这些介电结构无法完全避免相邻外延层之间的桥接，或可能额外贡献寄生电容。因此现存的鳍状场效晶体管装置与其制作方法通常适用于其发展目的，但无法完全符合任何需求。
技术实现思路
本专利技术一实施例包含半导体装置。半导体装置包括第一装置鳍状物；第二装置鳍状物；第一源极/漏极构件外延成长于第一装置鳍状物上；第二源极/漏极构件外延成长于第二装置鳍状物上；第一虚置鳍状结构位于第一装置鳍状物与第二装置鳍状物之间；以及栅极结构部分包覆第一装置鳍状物、第二装置鳍状物、与第一虚置鳍状结构。第一虚置鳍状结构的第一部分，位于第一源极/漏极构件与第二源极/漏极构件之间并位于栅极结构之外。第一虚置鳍状结构的第二部分位于栅极结构之下。第一虚置鳍状结构的第一部分与第二部分具有不同的物理特性。本专利技术另一实施例包含半导体装置。半导体装置包括第一半导体鳍状物、第二半导体鳍状物、与第三半导体鳍状物，各自垂直凸出基板。第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物之间的第一距离，小于第二半导体鳍状物与第三半导体鳍状物之间的第二距离。半导体装置包括栅极结构形成于第一半导体鳍状物、第二半导体鳍状物、与第三半导体鳍状物上，并部分包覆第一半导体鳍状物、第二半导体鳍状物、与第三半导体鳍状物。半导体装置包括第一介电鳍状结构，位于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物之间。低于栅极结构的第一介电鳍状结构的第一部分包括第一低介电常数介电层，以及位于第一低介电常数的介电层上的第一高介电常数的介电层。半导体装置包括第二介电鳍状结构，位于第二半导体鳍状物与第三半导体鳍状物之间。低于栅极结构的第二介电鳍状结构的第一部分包括第二低介电常数介电层，位于第二低介电常数的介电层上的氧化物层、位于氧化物层上的第二高介电常数的介电层、以及位于第二低介电常数的介电层上的第三高介电常数的介电层。第二高介电常数的介电层与第三高介电常数的介电层具有不等高的下表面。本专利技术又一实施例包括制作半导体装置的方法。形成第一鳍状物、第二鳍状物、与第三鳍状物，其各自包括个别的半导体材料。第一鳍状物与第二鳍状物之间相隔的第一距离，小于第二鳍状物与第三鳍状物之间相隔的第二距离。形成第一介电层的第一部分于第一鳍状物与第二鳍状物之间。形成第一介电层的第二部分于第二鳍状物与第三鳍状物之间。第一介电层的第二部分定义凹陷。将第二介电层部分地填入凹陷。第二介电层与第一介电层具有不同材料组成。形成第三介电层于第二介电层上。蚀刻第一介电层。形成第四介电层于蚀刻的第一介电层上。形成虚置栅极结构，其包覆第一鳍状物、第二鳍状物、与第三鳍状物。虚置栅极结构形成于第三介电层的一部分与第四介电层的一部分上。以及分别形成第一、第二、第三源极/漏极构件于第一、第二、与第三鳍状物上，包括蚀刻移除虚置栅极结构之外的第三介电层与第四介电层的部分。附图说明图1是一例中，鳍状场效晶体管的透视图。图2至图16是本专利技术实施例中，制作半导体装置的多种阶段的三维透视图。图17与图18是本专利技术实施例中，制作半导体装置的一阶段的剖视图。图19是本专利技术一实施例中，制作半导体装置的方法的流程图。附图标记说明：A-A’、B-B’切线10鳍状场效晶体管装置结构12外延成长的材料15n型鳍状场效晶体管装置结构25p型鳍状场效晶体管装置结构102、205基板104、210、211、212鳍状结构105间隔物108隔离结构110栅极112、114硬遮罩层115、320、420介电层200半导体装置220、231、232硅材料221硅锗材料240、241、242硬遮罩250、251距离260、261、360、361、362凹陷280间隔物层300、300A、300B低介电常数的介电层350、380高介电常数的介电层355、490回蚀刻工艺370、375上表面440、441、442、443、540、541、542、543栅极结构450虚置栅极460、470遮罩层475栅极间隔物480、481、482源极/漏极构件500、510、710高度520盖层530层间介电层550金属栅极570介电隔离结构580、581、582源极/漏极接点590、591厚度610下表面630、640虚置介电鳍状结构670最外侧横向凸起900方法910、920、930、940、950、960、970、980步骤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。此外，当数值或数值范围的描述有“约”、“近似”、或类似用语时，除非特别说明否则其包含所述数值的+/-10％。举例来说，用语“约5nm”包含的尺寸范围介于4.5nm至5.5n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包括：/n一第一装置鳍状物；/n一第二装置鳍状物；/n一第一源极/漏极构件，外延成长于该第一装置鳍状物上；/n一第二源极/漏极构件，外延成长于该第二装置鳍状物上；/n一第一虚置鳍状结构，位于该第一装置鳍状物与该第二装置鳍状物之间；以及/n一栅极结构，部分包覆该第一装置鳍状物、该第二装置鳍状物、与该第一虚置鳍状结构，/n其中该第一虚置鳍状结构的第一部分，位于该第一源极/漏极构件与该第二源极/漏极构件之间并位于该栅极结构之外；/n该第一虚置鳍状结构的第二部分，位于该栅极结构之下；以及/n该第一虚置鳍状结构的第一部分与第二部分具有不同的物理特性。/n

【技术特征摘要】
20181022 US 62/748,617;20190621 US 16/448,7041.一种半导体装置，包括：
一第一装置鳍状物；
一第二装置鳍状物；
一第一源极/漏极构件，外延成长于该第一装置鳍状物上；
一第二源极/漏极构件，外延成长于该第二装置鳍状物上；
一第...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国诚，朱熙甯，程冠伦，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