半导体装置的制造方法制造方法及图纸

一种半导体装置的制造方法，包括形成一栅极沟槽于一半导体鳍部上，栅极沟槽包括一上部及一下部。上述方法包括依序形成一或多个功函数层、一盖层及一胶层于栅极沟槽上。胶层包括一第一子层及一第二子层，两者对于一蚀刻液具有各自不同的蚀刻速率。上述方法包括去除第二子层，同时留下第一子层的一第一部填充于栅极沟槽的下部。沟槽的下部。沟槽的下部。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法


本专利技术实施例是关于一种半导体技术，且特别为关于一种非平面晶体管的制造方法。

技术介绍

由于各种电子元件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集积密度不断提高，半导体产业经历了快速增长。在大多数情况下，此种集积密度的改进源自最小特征部件尺寸的反复缩小，而容许将更多部件整合至一给定区域。鳍式场效晶体管(Fin Field
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Effect Transistor，FinFET)装置正变得普遍用于集成电路中。鳍式场效晶体管(FinFET)装置具有一三维结构，包括从一基底突出的一鳍部。一栅极结构环绕鳍部，用以控制鳍式场效晶体管(FinFET)装置的导电通道内的电荷载子流动。举例来说，在一三栅极鳍式场效晶体管(FinFET)装置中，栅极结构装置于鳍部三侧，使一导电通道形成于鳍部三侧上。

技术实现思路

在一些实施例中，一种半导体装置的制造方法包括：形成一栅极沟槽于一半导体鳍部上，栅极沟槽包括一上部及一下部；依序形成一或多个功函数层、一盖层及一胶层于栅极沟槽上，胶层包括一第一子层及一第二子层，两者对于一蚀刻液具有各自不同的蚀刻速率；以及去除第二子层，同时留下第一子层的一第一部填充于栅极沟槽的下部。在一些实施例中，一种半导体装置的制造方法，包括：形成一虚置栅极结构，其位于一部分的半导体鳍部上；去除虚置栅极结构，以形成一栅极沟槽；以及经由多个蚀刻制程形成一金属栅极于上述部分的半导体鳍部上，金属栅极包括一胶层的一第一部，其由上述多个蚀刻制程中的一第一蚀刻制程所留下，第一蚀刻制程除去胶层的一第二部，第一部具有一第一材料，而第二部具有不同于第一材料的一第二材料。在一些实施例中，一种半导体装置，包括：一半导体鳍部；多个第一间隙壁，位于半导体鳍部上；多个第二间隙壁，位于半导体鳍部上，第二间隙壁从半导体鳍部垂直延伸的比第一间隙壁更远；以及一金属栅极，位于半导体鳍部上，夹设于第一间隙壁之间，而第一间隙壁又夹设于第二间隙壁之间，金属栅极包括含有氮化钽的一胶层。
附图说明
图1绘示出根据一些实施例的鳍式场效晶体管(FinFET)装置的立体示意图。图2绘示出根据一些实施例的用于制造一非平面晶体管装置的示例方法流程图。图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18、图19及图20绘示出根据一些实施例的于不同制造阶段期间，通过图2的方法所制造的示例性鳍式场效晶体管(FinFET)装置(或局部的示例性鳍式场效晶体管(FinFET)装置)的剖面图。
图21绘示出根据一些实施例的另一示例的鳍式场效晶体管(FinFET)装置的剖面示意图。其中，附图标记说明如下：100，300，300A：鳍式场效晶体管(FinFET)装置102：基底104：鳍部106，500：隔离区108：栅极介电层110：栅极112D，112S，800：源极/漏极区200：方法202，204，206，208，210，212，214，216，218，220，222，224，226，228，230，232：操作步骤302：(半导体)基底404：(半导体)鳍部406：垫氧化层408：垫氮化层410，606：掩膜411：沟槽600，600A，600B，600C：虚置栅极结构602：虚置栅极介电层604：虚置栅极700：轻掺杂漏极(LDD)区702：第一栅极间隙壁704：第二栅极间隙壁704SU：上侧壁900：层间介电(ILD)层902：接触蚀刻停止层(CESL)904：介电层1000，1000A，1000B，1000C：栅极沟槽1000L：下沟槽1000U：上沟槽1001：界面1100：栅极介电层1100A：第一部1100B：第二部1102：(N型)功函数层1104：盖层1106：胶层
1106A，1106B：子层1120：区域1520，1520A，1520B，1520C：金属栅极1600：金属结构1700：湿式蚀刻液1800：介电材料1900：栅极接点1902：阻障层1904：种子层1906：填充金属2100，2102：P型功函数层2101：分隔线H1，H2，H3，H4:W1，W2，W3:
具体实施方式
以下的公开提供许多不同的实施例或范例，以实施本专利技术的不同特征部件。而以下的公开为叙述各个部件及其排列方式的特定范例，以求简化本公开。当然，这些仅为范例说明并非用以所定义本专利技术。举例来说，若为以下的公开叙述了将一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特征部件与上述第二特征部件为直接接触的实施例，亦包含了尚可将附加的特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与上述第二特征部件可能未直接接触的实施例。另外，本公开于各个不同范例中会重复标号及/或文字。重复为为了达到简化及明确目的，而非自列指定所探讨的各个不同实施例及/或配置之间的关系。再者，于空间上的相关用语，例如“下方”、“之下”、“下”、“上方”、“上”等等于此处是用以容易表达出本说明书中所绘示的图式中元件或特征部件与另外的元件或特征部件的关系。这些空间上的相关用语除了涵盖图式所绘示的方位外，也涵盖装置于使用或操作中的不同方位。此装置可具有不同方位(旋转90度或其它方位)且此处所使用的空间上的相关符号同样有相应的解释。本公开的实施例是在形成鳍式场效晶体管(FinFET)装置的背景下进行说明，特别是在形成鳍式场效晶体管(FinFET)装置的取代栅极的背景下。在一些实施例中，一虚置栅极结构形成于一鳍部上。第一栅极间隙壁形成于虚置栅极结构周围，而第二栅极间隙壁形成于第一栅极间隙壁周围。在第二栅极隙壁周围形成层间介电(interlayer dielectric，ILD)层后，去除虚置栅极结构。接下来，去除第一栅极间隙壁的上部，同时保留第一栅极间隙壁的下部。在去除第一栅极间隙壁的上部之后，形成一栅极沟槽于层间介电(ILD)层内。栅极沟槽在第一栅极间隙壁的下部之间具有一下沟槽，且具有一上沟槽位于下沟槽上，其中上沟槽可比下沟槽宽。接下来，依序形成一栅极介电层、一或多个功函数层、一选择性盖层及一胶层于栅极沟槽内。在各种实施例中，胶层包括多个子层的一堆叠。举例来说，胶层包括第一子层形成于盖层(若有)或功函数层上；以及一第二子层形成于第一层上。接下来，
通过一第一湿式蚀刻制程从上沟槽内选择去除第二子层，同时将局部的第一子层填充于下沟槽。接下来，通过一第二湿式蚀刻制程从上沟槽内去除选择性盖层(若有形成)；通过一第三湿式蚀刻制程从上沟槽内选择性去除功函数层。在进行第三湿式蚀刻制程之后，栅极介电层仍沿沟槽延伸。再者，局部栅极介电层与功函数层、盖层及胶层的第二子层中各自的余留部分(其有时可统称作金属栅极)设置于下沟槽内。接下来，于沟槽内形成一栅极电极与金属栅极接触。接下来，可进行一第四湿式蚀刻制程，以去除未被栅极电极覆盖的栅极介电层，同时保持栅极电极实质上的完整性。通过上述方法而形成于鳍部上的金属栅极之间具有较大的距离(例如，间距)，因而在先进制程世代中降低金属栅极的漏电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置的制造方法，包括：形成一栅极沟槽于一半导体鳍部上，该栅极沟槽包括一上部及一下部；依序形成一或多个功函数层、一盖层及一胶层于该栅极沟槽上，其中该...

【专利技术属性】
技术研发人员：连建洲，林群能，江子昂，王伯原，叶明熙，陈玠玮，
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：