[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置包括：半导体层。栅极结构位于半导体层上。间隔物位于栅极结构的侧壁上。间隔物的高度大于该栅极结构的高度。衬垫层位于栅极结构与间隔物上。间隔物与衬垫层的材料组成不同。

技术领域

本发明实施例关于制作半导体的方法，特别关于形成金属栅极的半导体制作方法。

背景技术

半导体集成电路产业已经历快速成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。然而这些进展会增加处理与形成集成电路的复杂度。为了实现这些进展，处理与形成集成电路的方法需要类似发展。在集成电路演进中，功能密度(比如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(比如采用的制作工艺可产生的最小构件)缩小而增加。

几何尺寸缩小会造成制作半导体的挑战。举例来说，由于构件具有不同尺寸，几何尺寸缩小会造成负载顾虑。举例来说，负载问题会造成晶体管额外损失栅极高度。一但损失栅极高度，将劣化装置效能甚至使装置失效。

虽然现有的半导体装置与其制作方法通常适用其预期目的，但无法完全符合所有方面的需求。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体装置，包括：半导体层；栅极结构，位于半导体层上；间隔物，位于栅极结构的侧壁上，其中间隔物的高度大于栅极结构的高度；以及衬垫层，位于栅极结构与间隔物上，其中间隔物与衬垫层的材料组成不同。

本发明一实施例提供的半导体装置，包括：半导体层；栅极结构，位于半导体层上；间隔物，位于栅极结构的侧壁上；层间介电层，与间隔物相邻，其中间隔物位于层间介电层与栅极结构之间；以及介电结构，位于栅极结构上；其中介电结构包括第一部分与第一部分上的第二部分；第一部分的第一介电常数小于第二部分的第二介电常数；以及第二介电常数大于约4。

本发明一实施例提供的半导体装置的制作方法，包括：提供半导体装置，其包括：源极与漏极；半导体结构，位于源极与漏极之间；第一金属层，位于半导体结构上；层间介电层，位于源极与漏极上；以及间隔物，位于层间介电层与第一金属层之间；进行一或多道蚀刻工艺，以形成开口于半导体装置中，其中第一金属层的上表面、间隔物的上表面与侧表面、以及层间介电层的侧表面定义开口；形成衬垫层以部分地填入开口，其中衬垫层具有第一材料组成；形成介电材料于衬垫层上，且介电材料的第二材料组成与第一材料组成不同；以及进行第二蚀刻工艺以移除介电材料，其中介电材料的蚀刻速率大于衬垫层的蚀刻速率，使衬垫层在第二蚀刻工艺时至少保护间隔物免于蚀刻。

附图说明

图1是一例中，鳍状场效晶体管装置的透视图。

图2A至图33A、图2B至图33B、图2C至图33C、与图2D至图33D是本发明多种实施例中，制作半导体装置的多种阶段的剖视图。

图34是本发明实施例中，制作半导体装置的方法的流程图。

图35A至图41A、图35B至图41B、图35C至图41C、与图35D至图41D是本发明一实施例中，制作半导体装置的多种阶段的剖视图。

图42A至图46A是本发明一实施例中，制作半导体装置的多种阶段的剖视图。

图47是本发明实施例中，制作半导体装置的方法的流程图。

附图标记说明：

10 鳍状场效晶体管装置结构

12 外延成长材料

15 n型鳍状场效晶体管装置结构

25 p型鳍状场效晶体管装置结构

52 基板

54、110A、110B、110C、110D 鳍状结构