[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210094605.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114883257A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 翁翊軒;李威養(yǎng);林家彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8234
• 分類號(hào): H01L21/8234
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

實(shí)施例在形成納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管裝置時(shí)，采用兩層的內(nèi)側(cè)間隔物結(jié)構(gòu)。可選擇第一內(nèi)側(cè)間隔物層與第二內(nèi)側(cè)間隔物層的材料，以具有不匹配的熱膨脹系數(shù)。一旦沉積后冷卻結(jié)構(gòu)，具有較大熱膨脹系數(shù)的內(nèi)側(cè)間隔物層將施加壓縮應(yīng)力于其他內(nèi)側(cè)間隔物層(因?yàn)閮蓪泳哂幸话憬缑?，而具有較小熱膨脹系數(shù)的層將施加反作用的拉伸應(yīng)力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例關(guān)于含有納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管的晶粒，更特別關(guān)于其內(nèi) 側(cè)間隔物。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置用于多種電子應(yīng)用，比如個(gè)人電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、與 其他電子設(shè)備。半導(dǎo)體裝置的制作方法通常為依序沉積絕緣或介電層、導(dǎo) 電層、與半導(dǎo)體層于半導(dǎo)體基板上，且可采用微影(光刻)圖案化多種材料層 以形成電路構(gòu)件與單元于半導(dǎo)體基板上。

半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)持續(xù)減少最小結(jié)構(gòu)尺寸以改善多種電子構(gòu)件(如晶體管、二 極管、電阻、電容器、或類似物)的集成密度，以將更多構(gòu)件整合至給定面 積中。然而隨著最小結(jié)構(gòu)尺寸減少，產(chǎn)生需解決的額外問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

一實(shí)施例包括半導(dǎo)體裝置的形成方法，包括：形成自基板凸起的第一 鰭狀物，且第一鰭狀物包括第二納米結(jié)構(gòu)于第一納米結(jié)構(gòu)上。方法亦包括 形成絕緣結(jié)構(gòu)，以橫向圍繞第一鰭狀物。方法亦包括移除第一鰭狀物的一 部分，并形成邊界結(jié)構(gòu)于第一鰭狀物中。方法亦包括形成虛置柵極于第一 鰭狀物上，且虛置柵極與邊界結(jié)構(gòu)的邊緣重疊。方法亦包括蝕刻凹陷于與 虛置柵極相鄰的第一鰭狀物中，且凹陷露出第一納米結(jié)構(gòu)與第二納米結(jié)構(gòu)。方法亦包括蝕刻側(cè)壁凹陷于第一納米結(jié)構(gòu)中。方法亦包括沉積第一內(nèi)側(cè)間 隔物層于虛置柵極之上、凹陷之中、與側(cè)壁凹陷之中，且第一內(nèi)側(cè)間隔物 層具有第一熱膨脹系數(shù)。方法亦包括沉積第二內(nèi)側(cè)間隔物層于虛置柵極之 上、凹陷之中、與側(cè)壁凹陷之中，且第二內(nèi)側(cè)間隔物層具有第二熱膨脹系 數(shù)。方法亦包括冷卻第一內(nèi)側(cè)間隔物層與第二內(nèi)側(cè)間隔物層。方法亦包括 蝕刻第一內(nèi)側(cè)間隔物層與第二內(nèi)側(cè)間隔物層，以形成第一內(nèi)側(cè)間隔物與第 二內(nèi)側(cè)間隔物于側(cè)壁凹陷中。

另一實(shí)施例為半導(dǎo)體裝置的形成方法，包括：蝕刻第一凹陷于第一納 米結(jié)構(gòu)與第二納米結(jié)構(gòu)中，第二納米結(jié)構(gòu)位于第一納米結(jié)構(gòu)上，第一凹陷 位于柵極堆疊的第一側(cè)，邊界結(jié)構(gòu)位于柵極堆疊的第二側(cè)，且第一側(cè)與第 二側(cè)相對(duì)。方法亦包括經(jīng)由第一凹陷蝕刻第一納米結(jié)構(gòu)的側(cè)壁，以形成第 一納米結(jié)構(gòu)的側(cè)壁凹陷。方法亦包括沉積側(cè)壁間隔物層結(jié)構(gòu)于側(cè)壁凹陷之 中與柵極堆疊之上，側(cè)壁間隔物層結(jié)構(gòu)在柵極堆疊的第一側(cè)上具有第一高度并延伸至第一凹陷中，側(cè)壁間隔物層結(jié)構(gòu)在柵極堆疊的第二側(cè)上具有第 二高度并位于邊界結(jié)構(gòu)上，且第一高度大于第二高度，其中側(cè)壁間隔物層 結(jié)構(gòu)包括第一側(cè)壁間隔物層鄰接至第二側(cè)壁間隔物層。方法亦包括蝕刻側(cè) 壁間隔物層結(jié)構(gòu)以形成內(nèi)側(cè)間隔物于側(cè)壁凹陷中。

一實(shí)施例包括半導(dǎo)體裝置，其包括第一納米結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體裝置亦包括 第二納米結(jié)構(gòu)，位于第一納米結(jié)構(gòu)上。半導(dǎo)體裝置亦包括源極/漏極區(qū)，與 第一納米結(jié)構(gòu)相鄰。半導(dǎo)體裝置亦包括柵極結(jié)構(gòu)，圍繞第一納米結(jié)構(gòu)與第 二納米結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體裝置亦包括第一內(nèi)側(cè)間隔物，夾設(shè)于第一納米結(jié)構(gòu)與 第二納米結(jié)構(gòu)之間，第一內(nèi)側(cè)間隔物夾設(shè)于柵極與源極/漏極區(qū)之間，第一 內(nèi)側(cè)間隔物具有第一材料組成，且第一材料組成具有第一熱膨脹系數(shù)。半導(dǎo)體裝置亦包括第二內(nèi)側(cè)間隔物，夾設(shè)于第一納米結(jié)構(gòu)與第二納米結(jié)構(gòu)之 間，第二內(nèi)側(cè)間隔物夾設(shè)于柵極與源極/漏極區(qū)之間，第二內(nèi)側(cè)間隔物與第 一內(nèi)側(cè)間隔物相鄰，第二內(nèi)側(cè)間隔物具有第二材料組成，第二材料組成具 有第二熱膨脹系數(shù)，且第二熱膨脹系數(shù)與第一熱膨脹系數(shù)不同。

附圖說(shuō)明

圖1是一些實(shí)施例中，納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管的三維圖。

圖2、3、4、5、6、7A、7B、8A、8B、9、10A、10B、11A、11B、12、 13、14、15、16、17、18A、18B、18C、19A、19B、20A、20B、20C、21A、 21B、及21C是一些實(shí)施例中，制造納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管的中間階段的剖視 圖，且圖5亦包含制造納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管的中間階段的上視圖。

圖22A、22B、及22C是一些實(shí)施例中，納米結(jié)構(gòu)場(chǎng)效晶體管的剖視圖。