[发明专利]半导体装置

说明书

一种半导体装置，包括基板与鳍状堆叠，鳍状堆叠包括多个纳米结构、栅极装置以及多个内侧间隔物，栅极装置围绕每一纳米结构；多个内侧间隔物沿着栅极装置并位于纳米结构之间。鳍状堆叠的不同层的内侧间隔物的宽度不同。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置与其制作方法，尤其涉及制作场效晶体管如鳍状场效晶体管、全绕式栅极场效晶体管及/或其他场效晶体管的方法。

背景技术

半导体集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，可使每一代的集成电路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(比如采用的制作工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的工艺通常有利于增加产能并降低相关成本。尺寸缩小亦增加集成电路结构(如三维晶体管)与工艺的复杂度。为了实现这些进展，制造与处理集成电路的方法需要类似发展。举例来说，随着装置尺寸持续减少，场效晶体管的装置效能(比如与多种缺陷相关的装置效能劣化)与制作成本将面临挑战。虽然解决这些问题的方法通常适用，但仍无法完全符合所有方面的需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供半导体装置，以解决上述至少一个问题。

本发明一实施例提供的半导体装置包括：基板与鳍状堆叠，鳍状堆叠包括多个纳米结构、栅极装置以及多个内侧间隔物。栅极装置围绕每一纳米结构；多个内侧间隔物沿着栅极装置并位于纳米结构之间。鳍状堆叠的不同层的内侧间隔物的宽度不同。

本发明一实施例提供的半导体装置包括：基板与晶体管装置，其包括：两个源极/漏极区；鳍状堆叠，具有多个通道结构延伸于两个源极/漏极区之间；栅极结构，围绕通道结构且包括多个栅极区于每一通道结构之间；以及侧壁间隔物，沿着栅极结构的侧壁并位于通道结构之间。鳍状堆叠的不同层的侧壁间隔物的宽度不同；其中通道结构之间的每一栅极区的宽度实质上一致。

本发明一实施例提供的半导体装置的制作方法包括：沉积交错的第一半导体材料层与第二半导体材料层于基板上，第一半导体材料层为牺牲材料，而第二半导体材料层包括通道材料，其中每一第一半导体材料层的特性不同。方法亦包括进行图案化工艺以形成鳍状堆叠；自鳍状堆叠部分地横向蚀刻第一半导体材料层，且第一半导体材料层的保留部分的宽度实质上一致；以及形成内侧间隔物于第一半导体材料层的保留部分的每一个上，使内侧间隔物的宽度朝基板增加。

附图说明

图1A、图1B、图1C、图1D、图1E及图1F是此处所述的一例中，在纳米结构装置中达到更一致的栅极宽度的示例性工艺的附图。

图2A、图2B、图2C、图2D、图2E及图2F是此处所述的一例中，在纳米结构装置中达到更一致的栅极宽度的示例性工艺的附图。

图3是此处所述的一例中，栅极宽度一致的纳米结构装置的示例性形成方法的流程图。

附图标记如下：

101a,101b,201a,201b:鳍状堆叠

102,202:基板

104,104a,104b,104c,104d,106,106a,106b,106c,106d,

204,204a,204b,204c,204d,206,206a,206b,206c,206d:半导体层

108,208:侧壁间隔物

110,210:虚置栅极层

112,212:横向蚀刻工艺

116:216:沉积工艺

114,114a,114b,114c,114d,214,214a,214b,214c,214d:内侧间隔物