[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开实施例说明半导体结构的形成方法，包括形成虚置栅极结构于基板上；形成第一间隔物于虚置栅极结构的侧壁上，并形成第二间隔物于第一间隔物上；形成源极/漏极结构于基板上；移除第二间隔物；形成介电结构于源极/漏极结构上；将虚置栅极结构置换为金属栅极结构与金属栅极结构上的盖结构；以及形成开口于介电结构中。开口露出源极/漏极结构。方法亦包括形成虚置间隔物于开口的侧壁上；形成接点结构于开口中；以及移除虚置间隔物以形成气隙于接点结构与金属栅极结构之间。接点结构接触开口中的源极/漏极结构。

技术领域

本发明实施例关于半导体装置，更特别关于形成气体置换间隔物与修整栅极间隔物的方法。

背景技术

随着半导体技术进展，对更高的存储容量、更快的处理系统、更高效能、与更低成本的需求增加。为达这些需求，半导体产业持续缩小半导体装置(如金属氧化物半导体场效晶体管，包含平面金属氧化物半导体场效晶体管与鳍状场效晶体管)的尺寸。尺寸缩小会增加半导体工艺的复杂度。

发明内容

在一些实施例中，半导体装置的形成方法包括形成虚置栅极结构于基板上；形成第一间隔物于虚置栅极结构的侧壁上，并形成第二间隔物于第一间隔物上；形成源极/漏极结构于基板上；移除第二间隔物；形成介电结构于源极/漏极结构上；将虚置栅极结构置换为金属栅极结构与金属栅极结构上的盖结构；以及形成开口于介电结构中。开口露出源极/漏极结构。方法亦包括形成虚置间隔物于开口的侧壁上；形成接点结构于开口中；以及移除虚置间隔物以形成气隙于接点结构与金属栅极结构之间。接点结构接触开口中的源极/漏极结构。

在一些实施例中，半导体装置的形成方法包括：形成第一虚置栅极结构与第二虚置栅极结构于基板上；形成第一间隔物于第一虚置栅极结构与第二虚置栅极结构的侧壁上，并形成第二间隔物于第一间隔物上；形成外延结构于第一虚置栅极结构与第二虚置栅极结构之间的基板上；移除第二间隔物；形成介电结构于第一虚置栅极结构与第二虚置栅极结构之间的外延结构上；将第一虚置栅极结构与第二虚置栅极结构置换为第一金属栅极结构与第二金属栅极结构以及第一金属栅极结构与第二金属栅极结构上的盖结构；以及形成开口于第一金属栅极结构与第二金属栅极结构之间的介电结构中。开口露出外延结构。方法亦包括形成虚置间隔物于开口侧壁上；形成接点结构于开口中；以及形成气隙于接点结构与金属栅极结构之间。接点结构接触外延结构。

在一些实施例中，半导体装置包括鳍状结构，位于基板上；栅极结构，位于鳍状结构上；栅极间隔物，位于栅极结构的侧壁上；源极/漏极结构，位于鳍状结构上；接点结构，位于源极/漏极结构上；以及气体间隔物，位于接点结构与栅极结构之间。接点结构的第一宽度与源极/漏极结构的第二宽度沿着鳍状结构的方向的比例为约0.8至约1.2。

附图说明

图1A及图1B显示一些实施例中，具有气体置换间隔物的半导体装置的部分等角图与部分剖视图。

图2是一些实施例中，具有气体置换间隔物的半导体装置的制作方法的流程图。

图3至图12是一些实施例中，具有气体置换间隔物的半导体装置于制作工艺的多种阶段的剖视图。

附图标记说明：

B-B’：剖线

100：半导体装置

102：基板

104A、104B：鳍状场效晶体管

105：界面氧化物层

106：浅沟槽隔离区

107：高介电常数的栅极介电层

108A、108B：鳍状结构

109-1：第一虚置栅极结构

109-2：第二虚置栅极结构

110：栅极结构