[发明专利]半导体装置结构及其制造方法

说明书

提供了一种半导体装置结构及其制造方法。此半导体装置结构包括：基板；多个侧壁间隔物，位于基板上；栅极结构，位于基板上，且位于上述多个侧壁间隔物之间，其中栅极结构包括：栅极介电层，顺应性位于上述多个侧壁间隔物的侧表面上以及位于上述多个侧壁间隔物之间的基板上；功函数层，顺应性位于栅极介电层上；金属电极，位于功函数层上；及氮化物层，覆盖功函数层及/或金属电极；以及多个源极/漏极区，位于栅极结构的相对侧的基板中。

技术领域

本发明的一些实施例系有关于半导体装置结构及其制造方法，且特别系有关于一种具有栅极结构的半导体装置结构及其制造方法。

背景技术

半导体积体电路(IC)工业已经历快速成长。积体电路材料与设计上的技术演进已开创积体电路的世代。每一世代相较于前一世代，具有更小且更复杂的电路。

在积体电路的演变过程中，通常功能性密度(即，每晶片面积所具有的内连元件数)已随着几何尺寸(即，使用工艺所能制作的最小元件尺寸(或线宽))的缩减而增加。此缩小化工艺一般借着增加制作效率及降低相关成本而获益。

然而，这些演进已增加处理与制造积体电路的复杂度。由于特征尺寸(featuresize)持续缩减，工艺亦持续变得更难以进行。因此，为了形成具有越来越小的可靠半导体元件，正面临着挑战。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种半导体装置结构，包括：基板；多个侧壁间隔物，位于基板上；栅极结构，位于基板上，且位于上述多个侧壁间隔物之间，其中栅极结构包括：栅极介电层，顺应性位于上述多个侧壁间隔物的侧表面上以及位于上述多个侧壁间隔物之间的基板上；功函数层，顺应性位于栅极介电层上；金属电极，位于功函数层上；及氮化物层，覆盖功函数层及/或金属电极；以及多个源极/漏极区，位于栅极结构的相对侧的基板中。

本发明的一些实施例更提供一种半导体装置结构的制造方法，包括：提供基板；形成多个侧壁间隔物于基板上；形成栅极结构于基板上，其中栅极结构位于上述多个侧壁间隔物之间，且栅极结构包括：栅极介电层，顺应性位于上述多个侧壁间隔物的侧表面上以及位于上述多个侧壁间隔物之间的基板上；功函数层，顺应性位于栅极介电层上；及金属电极，位于功函数层上；以及进行氮化步骤，将金属电极的顶部氮化为第一氮化物层。

为让本发明的一些实施例的特征、和优点能更明显易懂，下文特举出一些实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1A-1H系本发明一些实施例的半导体装置结构在其制造方法中各阶段的剖面图。

图2系根据本发明另一些实施例的半导体装置结构的剖面图。

图3系根据本发明另一些实施例的半导体装置结构的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

100 半导体基板；

102 虚置栅极结构；

104 虚置栅极介电层；

106 虚置栅极电极；

108 侧壁间隔物；

110 源极/漏极区；

112 蚀刻停止材料层；

114 介电材料层；

116 蚀刻停止层；

118 介电层；

120 凹口；

122 侧表面；

124 顶表面；

126 栅极介电材料层；

128 功函数材料层；