[发明专利]半导体装置

说明书

本发明提出一种半导体装置。半导体装置包括沿第一横向方向延伸的栅极结构。半导体装置包括沿第二横向方向设置在栅极结构的一侧上的源极/漏极结构，第二横向方向垂直于第一横向方向。半导体装置包括沿第二横向方向设置在栅极结构至源极/漏极结构之间的气隙，其中气隙设置在源极/漏极结构的上方。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其制造方法，尤其涉及一种形成具有气隙的栅极间隔物的制造方法。

背景技术

由于各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度持续改善，半导体产业经历了快速增长。在大多数情况下，集成密度的改善是来自最小特征尺寸的反复减小，这允许将更多组件集成到给定区域。

发明内容

本发明一实施例提供一种半导体装置，包括：通道结构，沿第一横向方向延伸，且设置于基板上方；栅极结构，沿第二横向方向延伸，且跨越通道结构，第二横向方向垂直于第一横向方向；外延结构，耦合至通道结构，且设置在栅极结构的旁边；以及气隙，沿第一横向方向设置在栅极结构与外延结构之间；其中，气隙包括沿垂直方向延伸的第一部分，且气隙所具有的底端设置在通道结构的顶表面的上方。

本发明另一实施例提供一种半导体装置，包括：栅极结构，沿第一横向方向延伸；源极/漏极结构，沿第二横向方向设置于栅极结构的一侧，第二横向方向垂直于第一横向方向；以及气隙，沿第二横向方向设置于栅极结构与源极/漏极结构之间，其中气隙设置于源极/漏极结构的上方。

本发明又一实施例提供一种半导体装置的制造方法，包括：在基板上方形成通道结构，其中通道结构沿第一横向方向延伸；形成跨越通道结构的一部分的第一栅极间隔物；在第一栅极间隔物上方形成牺牲间隔物，其中牺牲间隔物所具有的底表面垂直地在通道结构的顶表面之上；在牺牲间隔物上方形成第二栅极间隔物；以及去除牺牲间隔物以形成气隙。

附图说明

通过以下的详细描述配合所附附图，可以更加理解本发明实施例的内容。需强调的是，根据产业上的标准惯例，许多部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。

图1为根据一些实施例所示的鳍式场效晶体管(fin-based field effecttransistor,FinFET)装置范例的透视图。

图2为根据一些实施例所示的用于制造非平面晶体管装置的方法范例的流程图。

图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15及图16为根据一些实施例所示的通过图2的方法所制造的非平面晶体管装置范例(或非平面晶体管装置的一部分的范例)在各个制造阶段的透视图。

图17A、图17B、图18A、图18B、图19A、图19B、图20A及图20B为根据一些实施例所示的通过图2的方法所制造的非平面晶体管装置范例的一些实施例的剖视图。

图21A、图21B、图22A、图22B、图23A、图23B、图24A、图24B、图25A及图25B为根据一些实施例所示的通过图2的方法所制造的非平面晶体管装置范例的一些实施例的剖视图。

图26为根据一些实施例所示的通过图2的方法所制造的非平面晶体管装置范例的一些实施例的剖视图。

图27A及图27B为根据一些实施例所分别示出非平面晶体管装置范例在形成气隙前及形成气隙后的剖视图。

图28A及图28B为根据一些实施例所分别示出非平面晶体管装置范例在形成气隙前及形成气隙后的剖视图。

图29为根据一些实施例所示的通过图2的方法的至少一些操作所制造的非平面晶体管装置范例的一些实施例的剖视图。

附图标记如下：

100:鳍式场效晶体管装置