[发明专利]半导体工艺方法

说明书

于此公开的实施例整体涉及使用循环式沉积‑蚀刻工艺于高深宽比的沟槽中形成栅极层。于一实施例中，提供一种半导体工艺方法。此方法包含：进行循环式沉积‑蚀刻工艺以于底面上方以及沿基底上的部件的多个侧壁表面形成顺应性薄膜。此方法包含形成介电盖层于顺应性薄膜上。此方法包含对顺应性薄膜进行退火工艺。

技术领域

本公开涉及一种半导体技术，特别涉及半导体工艺方法。

背景技术

随着半导体产业已进展到纳米技术工艺节点以追求更高的装置密度、更高的性能及更低的成本，来自制造及设计问题所带来的挑战导致了的三维设计的发展，例如鳍式场效晶体管(FinFET)。鳍式场效晶体管装置一般包含具有高深宽比的半导体鳍片，并在其中形成半导体晶体管装置的通道及源极/漏极区。沿着鳍片结构的侧部及在其上方形成(例如，包覆)栅极，利用通道增加的表面积的优点，以产生更快、还可靠且更好控制的半导体晶体管装置。然而，随着尺寸的微缩化，将薄膜沉积在小尺寸的高深宽比沟槽中而没有出现问题是具有挑战性的。

发明内容

本公开实施例提供一种半导体工艺方法，此方法包含进行循环式沉积-蚀刻工艺以于底面上方以及沿基底上的部件的多个侧壁表面形成顺应性薄膜。此方法包含形成介电盖层于顺应性薄膜上。此方法包含对顺应性薄膜进行退火工艺。

根据本公开一实施例，重复该循环式沉积-蚀刻工艺以及该蚀刻工艺直到自该部件的该些侧壁表面分别成长的该顺应性薄膜的多个横向生长前沿合并在一起。

根据本公开一实施例，形成该介电盖层的步骤包括曝露该顺应性薄膜至一自然环境。

根据本公开一实施例，形成该介电盖层的步骤包括沉积该介电盖层于该顺应性薄膜上。

根据本公开一实施例，该退火工艺于300℃至800℃的环境温度中进行。

根据本公开一实施例，该退火制程于等于或大于1托(Torr)的环境压力中进行。

根据本公开一实施例，该退火制程持续15秒至300分钟。

根据本公开一实施例，该退火制程于一包括氮气、氢气或其组合的环境气体中进行。

根据本公开一实施例，沉积的该顺应性薄膜为非晶硅，且其中进行该退火工艺后，该顺应性薄膜为非晶硅。

根据本公开一实施例，沉积的该顺应性薄膜为一包含一第一数量的氢的非晶硅，其中进行该退火工艺后，该非晶硅包含一第二数量的氢，且其中该第二数量的氢至少为该第一数量的氢的百分的七十。

根据本公开一实施例，进行该循环式沉积-蚀刻工艺后且进行该退火工艺之前，该顺应性薄膜包含一第一数目的孔洞或缝隙，且其中进行该退火工艺后，该顺应性薄膜包含一第二数目的孔洞或缝隙，该第二数目小于该第一数目。

根据本公开一实施例，半导体工艺方法还包括：进行一蚀刻制程以移除该介电盖层；以及在移除该介电盖层之后，进行另一沉积制程以沉积该薄膜至高于该部件的一目标厚度

本公开实施例提供另一种半导体工艺方法，包含形成多个鳍片于基底上，此些鳍片的多个侧壁以及此些侧壁间的底面界定沟槽(trench)于其间。方法亦包含形成栅极层于沟槽中以及此些鳍片上方，形成栅极层包含通过进行循环式沉积-蚀刻工艺沉积栅极层的至少一部分于沟槽中，此栅极层的至少一部分通过自此些鳍片的此些侧壁横向生长而合并。方法还包含形成介电盖层于栅极层的一部分上，退火栅极层的一部分。在形成栅极层后，图案化栅极层以形成栅极结构于此些鳍片上方。

根据本公开一实施例，所述半导体制程方法，还包括：蚀刻该介电盖层；以及蚀刻该介电盖层后，沉积该闸极层的一剩余部分于该闸极层的该部分上。