[發明專利]半導體裝置的制造方法

在審

• 申請號: 202110048098.8
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN113140513A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 黃偵晃;謝明哲;張正忠;徐紹華;張書維;魏安祺;王祥保;陳嘉仁
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

1.一種半導體裝置的制造方法，包括：

在一基底上方形成一柵極堆疊；

在該柵極堆疊的側壁上形成一第一柵極間隔物；

在該第一柵極間隔物的側壁上形成一第二柵極間隔物；

使用一蝕刻制程移除該第二柵極間隔物以形成一第一開口，其中該蝕刻制程在小于0℃的溫度下進行，其中該蝕刻制程使用包括氟化氫的蝕刻溶液；以及

在該第一柵極間隔物和該柵極堆疊上方沉積一介電層，該介電層在該第一開口中密封一氣體間隔物。

2.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中，該蝕刻溶液還包括一催化劑，其中該催化劑包括水。

3.如權利要求2所述的半導體裝置的制造方法，其中，該蝕刻溶液中的該氟化氫的流速為50SCCM至700SCCM，且其中該蝕刻溶液中的該水的流速為300MGM至1800MGM。

4.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中，該蝕刻溶液還包括一催化劑，其中該催化劑包括乙醇。

5.如權利要求4所述的半導體裝置的制造方法，其中，該蝕刻溶液中的該氟化氫的流速為50SCCM至700SCCM，且其中該蝕刻溶液中的該乙醇的流速為100SCCM至800SCCM。

6.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中，該蝕刻制程包括一至三個蝕刻循環，且其中在所述蝕刻循環中的每一個之后進行吹凈。

7.如權利要求1所述的半導體裝置的制造方法，其中，在該蝕刻制程期間，在該柵極堆疊和該第一柵極間隔物的表面上形成一固態蝕刻膜，并在該第二柵極間隔物的表面上形成一液態蝕刻膜。

8.一種半導體裝置的制造方法，包括：

在一半導體基底上方形成一柵極堆疊；

在該柵極堆疊的側壁上形成一第一柵極間隔物；

在該第一柵極間隔物的側壁上形成一第二柵極間隔物；

在該柵極堆疊的兩側外延成長多個源極/漏極區；

使用一蝕刻制程移除該第二柵極間隔物，其中該第二柵極間隔物的移除形成多個第一開口，其中在該蝕刻制程期間，在該柵極堆疊、該第一柵極間隔物和所述源極/漏極區的表面上形成一固態蝕刻膜，并在該第二柵極間隔物的表面上形成一液態蝕刻膜；以及

沉積一第一介電層以密封所述第一開口并在該第一柵極間隔物的側壁上界定一氣體間隔物。

9.如權利要求8所述的半導體裝置的制造方法，其中，該第二柵極間隔物包括氧化硅層和氮化硅層，且其中該第一柵極間隔物包括氮碳化硅。

10.一種半導體裝置的制造方法，該方法包括：

在一半導體基底上方形成一虛設柵極；

在該虛設柵極上方沉積一第一間隔層；

在該第一間隔層上方沉積一第二間隔層；

在該第二間隔層上方沉積一第三間隔層；

將該第一間隔層、該第二間隔層和該第三間隔層圖案化以分別形成一第一柵極間隔物、一第二柵極間隔物和一第三柵極間隔物；

在與該第三柵極間隔物相鄰的該虛設柵極的兩側外延成長多個源極/漏極區；

以一金屬柵極取代該虛設柵極；以及

在取代該虛設柵極之后，在低于0℃的溫度下使用一蝕刻制程移除該第二柵極間隔物和該第三柵極間隔物，該第二柵極間隔物和該第三柵極間隔物的移除形成一空隙，該空隙暴露出該第一柵極間隔物和所述源極/漏極區的表面。