[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开涉及一种半导体装置的形成方法。该方法包括蚀刻栅极结构以形成沟槽延伸至栅极结构中，其中沟槽的侧壁包括金属氧化物材料；对沟槽的侧壁进行侧壁处理制程，其中侧壁处理制程的结果为移除金属氧化物材料；以及将第一介电材料填入沟槽以形成介电区，其中介电区接触栅极结构的侧壁。

技术领域

本发明实施例关于半导体装置的形成方法，更特别关于修复鳍状场效晶体管装置的金属栅极沟槽的侧壁损伤。

背景技术

集成电路材料与设计的技术进展使每一代的集成电路均比前一代具有更小且更复杂的电路。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)通常随着几何尺寸缩小而增加。尺寸缩小的制程通常有利于增加产能并降低相关成本。

尺寸缩小亦增加形成与处理集成电路的复杂度。为实现这些进展，形成与处理集成电路的方法亦需类似发展。举例来说，可导入鳍状场效晶体管以取代平面晶体管。目前正在发展鳍状场效晶体管结构与其制作方法。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法包括：蚀刻栅极结构以形成沟槽延伸至栅极结构中，其中沟槽的侧壁包括金属氧化物材料；对沟槽的侧壁进行侧壁处理制程，其中侧壁处理制程的结果为移除金属氧化物材料；以及将第一介电材料填入沟槽以形成介电区，其中介电区接触栅极结构的侧壁。

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法包括：形成第一鳍状物与第二鳍状物于基板上，其中第一鳍状物与第二鳍状物隔有隔离区；形成栅极结构以延伸于第一鳍状物与第二鳍状物上；蚀刻栅极结构以形成沟槽延伸至栅极结构之中以及第一鳍状物与第二鳍状物之间；对沟槽侧壁进行侧壁处理制程，以将金属氧化物材料转换成金属材料；以及将第一介电材料填入沟槽以形成第一介电区，其中第一介电区接触栅极结构的侧壁。

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法包括：形成第一鳍状物与第二鳍状物于基板上，其中第一鳍状物与第二鳍状物隔有隔离区；形成栅极结构以延伸于第一鳍状物与第二鳍状物上；蚀刻栅极结构以形成沟槽延伸至栅极结构中；对沟槽的侧壁进行第一等离子体辅助原子层沉积制程，以移除沟槽的侧壁上的金属氧化物材料；以及进行第二等离子体辅助原子层沉积制程，将介电材料填入沟槽以形成介电区，其中第一等离子体辅助原子层沉积制程与第二等离子体辅助原子层沉积制程是完成于相同腔室中。

附图说明

图1是一些实施例中，鳍状场效晶体管的透视图。

图2至图39是一实施例中，在制作的多种阶段形成鳍状场效晶体管装置中的金属栅极切点的多种附图。

附图标记说明：

A-A、B-B、C-C 参考剖面

30 鳍状场效晶体管

32、50 基板

34 隔离区

36 鳍状物

38 栅极介电层

40 栅极

42、44、80 源极/漏极区

52 垫氧化物层

56 垫氮化物层

58、70 遮罩

60 半导体带

61、141 沟槽

62 隔离区

64 半导体鳍状物

65 轻掺杂漏极区

66 虚置栅极介电层

67 三层结构

68 虚置栅极填充层