在一个实施例中，揭露一种半导体装置及其形成的方法，形成半导体装置的方法包含：形成第一氧化层于半导体鳍片结构上方；进行第一氮化工艺以将第一氧化层转化为氮氧化层；沉积含硅层于氮氧化层上方；对含硅层进行第一退火，其中在进行第一退火之后，氮氧化层在与半导体鳍片结构的界面处的氮原子浓度高于在氮氧化层的主体区中的氮原子浓度；以及形成虚置栅极结构于含硅层上方。结构于含硅层上方。结构于含硅层上方。
【技术实现步骤摘要】
半导体装置以及其形成的方法
[0001]本揭露的实施例是关于一种半导体装置及其形成的方法，且特别是关于一种纳米结构的半导体装置及其形成的方法。
技术介绍
[0002]半导体装置用于各式各样的电子应用中，例如个人计算机、手机、数字相机和其他电子设备。半导体装置的制造通常通过在半导体基材上依序沉积绝缘或介电层、导电层和半导体层的材料，并使用光学微影图案化各种材料层以在其上形成电路组件和元件。
[0003]半导体产业通过不断减少最小特征尺寸来持续改良各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻、电容等)的集成密度，从而允许更多元件集成于给定区域中。然而，随着最小特征尺寸减少，额外需解决的问题也随之出现。
技术实现思路
[0004]一种形成半导体装置的方法，其特征在于，其方法包含：形成第一氧化层于半导体鳍片结构上方；进行第一氮化工艺，以将第一氧化层转化为氮氧化层；沉积含硅层于氮氧化层上方；对含硅层进行第一退火工艺，其中在进行第一退火工艺之后，相较于氧化层位于氮氧化层的主体区中，氧化层位于与半导体鳍片结构的界面处具有较高的氮原子浓度；以及形成虚置栅极结构于含硅层上方。
[0005]一种形成半导体装置的方法，其特征在于，其方法包含：形成鳍片结构于基材上方，其中鳍片结构包含鳍片以及设置于此鳍片上方的多个纳米结构，其中那些纳米结构包含设置于鳍片上方的牺牲层以及位于牺牲层上方的半导体层；蚀刻出鳍片结构中的第一凹槽，以暴露那些纳米结构的侧壁；形成含氮层于在半导体层的侧壁以及牺牲层的侧壁上；形成介电层于含氮层的上方；蚀刻介电层以及含氮层，以暴露出半导体层的侧壁；以及形成磊晶区于第一凹槽中以及直接相邻于半导体层。
[0006]一种半导体装置，其特征在于，包含：设置于第一纳米结构以及第二纳米结构之间的栅极介电质以及导电材料；与第一纳米结构以及第二纳米结构物理接触的源极/漏极区；设置在邻近于第一纳米结构的第一含氮层；设置在邻近于第二纳米结构的第二含氮层；以及介于栅极介电质以及源极/漏极区之间的内间隔物。
附图说明
[0007]当与附图一起阅读时，从以下详细描述中可以最好地理解揭露的方面。值得注意的是，根据行业的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，可以任意放大或缩小各种特征的尺寸以清晰的讨论。
[0008]图1是根据一些实施例，以三维视图绘示出的纳米结构装置的示例，例如场效晶体管(nano
‑
FET)；
[0009]图2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12A,12B,12C,13A,13B,13C,14A,14B,14C,15A,15B,
15C,16A,16B,16C,17A,17B,17C,17D,18A,18B,18C,18D,19A,19B,19C,20A,20B,20C,21A,21B,21C,22A,22B,22C,23A,23B,23C,24A,24B,24C,25A,25B,25C,26A,26B,26C,27A,27B,27C和图27D是根据一些实施例，为纳米装置在制造的中间阶段的剖面图；
[0010]图27E根据一些实施例，描绘在制造中的纳米结构装置的相对原子浓度的图表；
[0011]图28A、图28B和图28C是根据一些实施例的纳米结构装置的剖面图。
[0012]【符号说明】
[0013]55:纳米结构
[0014]66:鳍片
[0015]50:基材
[0016]68:浅沟槽隔离(STI)区
[0017]100:栅极介电层
[0018]102:栅极电极
[0019]134:绝缘鳍片
[0020]92:磊晶源极/漏极区
[0021]A
‑
A':剖面
[0022]B
‑
B':剖面
[0023]C
‑
C':剖面
[0024]50N:n型区
[0025]50P:p型区
[0026]64:多层堆叠
[0027]51,51A,51B,51C:第一半导体层
[0028]53,53A,53B,53C:第二半导体层
[0029]52,52A,52B,52C:第一纳米结构
[0030]54,54A,54B,54C:第二纳米结构
[0031]58:遮罩
[0032]122:第一扩散阻障层
[0033]120:氧化层
[0034]126:第一隔离层
[0035]128:第二隔离层
[0036]130:填充材料
[0037]132:介电覆盖层
[0038]76:虚置栅极
[0039]78:虚置遮罩
[0040]81:栅极间隔物
[0041]82:第二间隔层
[0042]86:第一凹槽
[0043]88:侧壁凹槽
[0044]220:氧化层
[0045]222:第二扩散阻障层
[0046]90:内间隔物
[0047]92A:第一半导体材料层
[0048]92B:第二半导体材料层
[0049]92C:第三半导体材料层
[0050]96:第一层间电介质
[0051]94:接触蚀刻停止层
[0052]98:第二凹槽
[0053]104:栅极遮罩
[0054]106:第二层间电介质
[0055]108:第三凹槽
[0056]110:硅化物区
[0057]112:接触
[0058]114:接触
[0059]102N,102P:栅极电极
具体实施方式
[0060]以下揭露提供许多不同的实施例或示例，用于实现本揭露的不同特征，为了简化本揭露案件，元件和排列的具体示例描述如下，当然，这些仅仅是示例，并且不旨在进行限制，例如，在以下描述中，第一特征形成于第二特征上或上方，可能包含第一和第二特征直接接触而形成的实施例，并且也可能包含其中额外特征可以形成在第一和第二特征之间，而使得第一和第二特征不直接接触的实施例。此外，本揭露会在各种示例中重复使用参考数字和/或字母。此重复使用是为了简单和清楚的目的，并不限定所讨论的各种实施例和/或组件之间的关系。
[0061]此外，空间相对术语，如“在
…
的下方”、“在
…
下方”、“下方”、“在
…
的上方”、“在
…
上方”及类似用语，在此处是为了便于描述一个元件或部件与另外一个(一些)元件或部件之间的关系，如附图所绘示。除了图中描绘的方向之外，空间相对术语意旨涵盖设备在使用或操作中的不同方向。此装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方向)，并且本文所使用的空间相对描述同样可以相应地解释。
[0062]下面在特定上下文中描述实施例，例如，一晶粒包含纳米结构装置，例如纳米线FET、纳米片FET或其他栅极全环(gat本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种形成半导体装置的方法，其特征在于，其方法包含：形成一第一氧化层于一半导体鳍片结构上方；进行一第一氮化工艺，以将该第一氧化层转化为一氮氧化层；沉积一含硅层于该氮氧化层上方；对该含硅层进行一第一退火工艺，其中在进行该第一退火工艺之后，相较于该氧化层位于该氮氧化层的一主体区中，该氧化层位于与该半导体鳍片结构的界面处具有一较高的氮原子浓度；以及形成一虚置栅极结构于该含硅层上方。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中进行该第一氮化工艺还包含：在NH3、NO、N2O和NO2的至少一种环境中进行一热氮化，其中该环境温度范围介于700℃至1200℃之间。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包含：蚀刻该半导体鳍片结构以形成一第一凹槽，其中该第一凹槽的一侧壁暴露一半导体层以及该半导体鳍片结构的一牺牲层；蚀刻该牺牲层以在该第一凹槽的侧壁中形成一第二凹槽；以及进行一第二氮化工艺以在该第一凹槽以及该第二凹槽中形成一含氮层。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包含：形成一介电层于该含氮层上方，其中该含氮层位于该第一凹槽以及该第二凹槽中；蚀刻该含氮层以及该介电层，其中在蚀刻该含氮层和该介电层之后，该介电层的剩余部分在该第二凹槽中形成一内间隔物；以及磊晶生长一源极/漏极区于该第一凹槽中。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中进行该第二氮化工艺还包含：进行一等离子体氮化工艺在介于20℃至700℃之间的一温度范围内，并使用包含N2、NH3、NO、N2O和NO2中的至少一种前驱物。6.一种形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚宣孝，萧柏铠，林范诚，黄才育，张惠政，杨育佳，
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：
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