[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

半导体装置的制造方法可以包含在基底上方形成虚设介电层以及在虚设介电层上方形成虚设栅极。此方法还可以包含形成第一间隔物邻近虚设栅极；以及移除虚设栅极以形成空腔，其中空腔至少部分地由第一间隔物界定。此方法还可以包含在第一间隔物的多个部分上进行等离子体处理，其中等离子体处理使第一间隔物的所述部分的材料组成从第一材料组成改变为第二材料组成。此方法还可以包含蚀刻第一间隔物的具有第二材料组成的部分，以移除第一间隔物的具有第二材料组成的部分；以及使用多个导电材料填充空腔以形成栅极结构。

技术领域

本申请实施例涉及半导体制造技术，特别涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

半导体装置用于各种电子应用中，举例来说，例如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。半导体装置的制造通常通过在半导体基底上方按序沉积绝缘层或介电层、导电层和半导体层的材料，并且使用微影将这些不同材料层图案化，以在半导体基底上形成电路组件和元件。

半导体产业通过持续缩减最小部件尺寸来持续提升各种电子部件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许将更多部件整合至特定区域中。然而，随着最小部件尺寸缩减，产生应被解决的其他问题。

发明内容

根据一些实施例提供半导体装置的制造方法。此方法包含在基底上方形成虚设介电层；在虚设介电层上方形成虚设栅极；形成第一间隔物邻近虚设栅极；移除虚设栅极以形成空腔，其中空腔至少部分地由第一间隔物界定；对第一间隔物的多个部分进行等离子体处理，其中等离子体处理使第一间隔物的所述部分的材料组成从第一材料组成改变为第二材料组成；蚀刻第一间隔物的具有第二材料组成的部分，以移除第一间隔物的具有第二材料组成的部分；以及使用复数个导电材料填充空腔以形成栅极结构。

根据另一些实施例提供半导体装置的制造方法。此方法包含在虚设介电层上方沉积虚设栅极并将虚设栅极图案化；形成复数个间隔物环绕虚设栅极；蚀刻虚设栅极以形成栅极腔，栅极腔是由复数个间隔物界定；对间隔物的第一间隔物的至少一部分进行等离子体处理，其中第一间隔物的所述部分是第一间隔物的离虚设介电层最远的部分；进行蚀刻工艺以移除第一间隔物的所述部分和虚设介电层的一部分，其中在完成蚀刻工艺之后，栅极腔的顶部开口变宽；经由顶部开口在栅极腔中沉积一或多个栅极介电层和一或多个栅极电极层以形成栅极结构；以及形成层间介电质环绕这些间隔物。

根据又另一些实施例提供半导体装置。此半导体装置包含复数个源极/漏极区，形成于基底中；栅极结构，位于这些源极/漏极区之间的基底上方，其中栅极结构包含一或多个栅极介电层和一或多个栅极电极层；以及复数个间隔物，环绕栅极结构，其中这些间隔物的第一间隔物接触一或多个栅极介电层，其中第一间隔物在第一位置具有第一厚度且在第二位置具有第二厚度，其中第一位置离基底最远，且第二位置在第一位置和基底之间，且其中接触一或多个栅极介电层的第一间隔物的第一侧壁在第一位置和第二位置之间以一角度延伸，此角度是相对于垂直于基底主表面的方向，且此角度大于或等于3度。

附图说明

通过以下的详细描述配合附图，可以更加理解本申请实施例的内容。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是根据一些实施例的鳍式场效晶体管(fin field effect transistor，FinFET)的剖面示意图。

图2～7、8A、8B、9A、9B、10A、10B、10C、10D、11A、11B、11C、12A、12B、13A和13B是根据一些实施例的鳍式场效晶体管装置制造期间的中间阶段的剖面示意图。

图14是根据一些实施例的在鳍式场效晶体管装置制造期间的一中间阶段中的鳍式场效晶体管装置的处理工艺的示意图。