[发明专利]半导体装置的制造方法

说明书

提供一种半导体装置的制造方法。在一半导体基底上形成一虚置栅极。在此半导体基底的上方形成一层间介电质。注入一掺杂物于此层间介电质中。移除前述虚置栅极，并对前述层间介电质进行退火。所述注入与所述退火可以通过减少栅极介电质的厚度而致使通道阻值达到改善，以及可扩大金属栅极的临界尺寸。

技术领域

本发明实施例内容涉及一种半导体装置及其制造方法，特别涉及一种可以增加栅极的金属材料含量的半导体装置及其制造方法，以增进所制得的半导体装置的性能。

背景技术

半导体装置是使用于各种不同的电子产品应用中，例如个人电脑、手机、数码相机及其他电子设备(electronic equipment)。半导体装置的制造通常按序通过沉积绝缘层或介电层、导电层及半导体层材料于一半导体基底上方，并利用光刻工艺(lithography)来对各种不同的材料层进行图案化，以在半导体基底的上方形成电路部件及元件。

半导体工业经由不断缩小最小特征部件尺寸(minimum feature size)，其容许更多的部件整合于一给定区域，而可不断地改进各种不同电子部件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等等)的集成密度。然而，当最小特征部件的尺寸缩小时，也引发了待解决的其他问题。

发明内容

本发明的一些实施例提供一种半导体装置的制造方法。此制造方法包括：在一半导体基底上形成一虚置栅极(dummy gate)；在此半导体基底的上方形成一层间介电质(ILD)；注入一掺杂物(dopant)于此层间介电质中；在注入前述掺杂物之后，移除前述虚置栅极；以及在移除前述虚置栅极之后，对此层间介电质进行一退火。

本发明的一些实施例又提供一种半导体装置的制造方法。此制造方法包括：在一基底上形成一鳍片；在此鳍片的上方形成一虚置栅极；在此虚置栅极上形成一遮罩；以一流动式化学气相沉积(flowable chemical vapor deposition，FCVD)在此鳍片以及此遮罩的上方形成一层间介电质；对此层间介电质进行紫外线固化(UV cure)；对此层间介电质进行第一退火(first anneal)；使此层间介电质与此遮罩的一顶面齐平；对此层间介电质进行第二退火(second anneal)；移除此遮罩；前述层间介电质与前述虚置栅极的一顶面齐平；对前述层间介电质进行一氮注入(nitrogen implantation)；移除前述虚置栅极；对前述层间介电质进行第三退火(third anneal)；在移除前述虚置栅极后所留下的一凹部(recess)中形成一栅极介电质；以及沉积一栅极电极(gate electrode)在前述栅极介电质的上方。

本发明的一些实施例提供一种半导体装置，包括：具有一鳍片的一基底；在此基底上的一金属栅极，其中此金属栅极具有在金属栅极的一顶面上测量而得的第一宽度(firstwidth)以及在金属栅极的一底面上测量而得的第二宽度(second width)，使得前述第一宽度大于前述第二宽度，且此第一宽度相对于此第二宽度的一比例是在约110％至约115％之间；以及在前述鳍片上方的一层间介电质，且此层间介电质的一顶面与此金属栅极的一顶面齐平，其中此层间介电质是以氮掺杂至此层间介电质的一垂直厚度的约37.5％至约62.5％之间的深度。

附图说明

通过以下的详细描述配合说明书附图，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是根据本发明一些实施例的鳍式场效晶体管(FinFET)的立体图。