[发明专利]半导体装置

说明书

本公开实施例提供半导体装置与其形成方法。在一实施例中，半导体装置包括鳍状物自基板延伸；栅极结构位于通道区上；第一间隔物，沿着栅极结构的下侧部分的侧壁延伸；以及第二间隔物，沿着栅极结构的上侧部分的侧壁延伸。鳍状物包括通道区以及与通道区相邻的源极/漏极区。栅极结构包括上侧部分与下侧部分。第二间隔物位于第一间隔物的上表面上。第一间隔物的组成为一第一介电材料，第二间隔物的组成为第二介电材料，且第一介电材料与第二介电材料不同。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置结构与其形成方法，更特别涉及高效能的半导体装置结构与其形成方法。

背景技术

电子产业对更小且更快的电子装置的需求持续增加，而电子装置可同时支援大量复杂功能。综上所述，半导体产业的持续趋势为制作低成本、高效能、与低能耗的集成电路。这些目标的实现方式主要为缩小半导体集成电路尺寸(如最小结构尺寸)，以改善产能并降低相关成本。然而尺寸缩小亦增加半导体工艺的复杂度。为实现半导体集成电路与装置的持续进展，半导体工艺与技术亦须类似进展。

近来导入多栅极装置以增加栅极-通道耦合、降低关闭状态电流、并减少短通道效应，以改善栅极控制。多栅极装置之一为鳍状场效晶体管。鳍状场效晶体管的名称来自由基板延伸并形成于基板上的鳍状结构，其可用于形成场效晶体管通道。鳍状场效晶体管可与现有的互补式金属氧化物半导体工艺相容，其三维结构在大幅减少尺寸时可维持栅极控制并缓解短通道效应。即使导入鳍状场效晶体管，大幅缩小的集成电路尺寸造成寄生电容增加(比如鳍状场效晶体管的栅极与源极/漏极区或源极/漏极接点之间的寄生电容)。寄生电容会劣化装置效能。因此现有技术未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：鳍状物，自基板延伸，且鳍状物包括通道区以及与通道区相邻的源极/漏极区；栅极结构，位于通道区上，且栅极结构包括上侧部分与下侧部分；第一间隔物，沿着栅极结构的下侧部分的侧壁延伸；以及第二间隔物，沿着栅极结构的上侧部分的侧壁延伸，其中第二间隔物位于第一间隔物的上表面上，其中第一间隔物的组成为第一介电材料，第二间隔物的组成为第二介电材料，且第一介电材料与第二介电材料不同。

本发明一实施例提供的半导体装置，包括：鳍状物，自基板延伸，且鳍状物包括通道区以及与通道区相邻的源极/漏极区；栅极结构，位于通道区上，且栅极结构包括上侧部分与下侧部分；栅极顶部介电层，位于栅极结构上；第一间隔物，沿着栅极结构的下侧部分的侧壁延伸；以及第二间隔物，沿着栅极结构的上侧部分的侧壁延伸，其中第二间隔物堆叠于第一间隔物的上表面上；其中第二间隔物接触栅极顶部介电层，且第一间隔物与栅极顶部介电层隔开。

本发明一实施例提供的半导体装置的制作方法，包括：接收工件，且工件包括：基板；鳍状物，自基板延伸，且鳍状物包括通道区以及与通道区相邻的源极/漏极区；栅极结构，位于通道区上；以及沿着栅极结构的侧壁形成第一间隔物；移除第一间隔物的上侧部分；形成源极/漏极结构于源极/漏极区上；以及形成第二间隔物于第一间隔物与源极/漏极结构的一部分上。

附图说明

图1是本发明多种实施例中，鳍状场效晶体管装置的上视图。

图2a、图3a、图4a、与图5a是本发明多种实施例中，图1中的鳍状场效晶体管装置沿着剖面X1-X1’的剖视图。

图2b、图3b、图4b、与图5b是本发明多种实施例中，图1中的鳍状场效晶体管装置沿着剖面X2-X2’的剖视图。

图6是本发明一些实施例中，含有堆叠栅极间隔物的半导体装置的制作方法的流程图。

附图标记说明：

H1 第一高度

H2 第二高度

H3 第三高度

H4 第四高度