[发明专利]半导体装置与其形成方法

说明书

本发明提供一种半导体装置与其形成方法。半导体装置的形成方法包括形成鳍状物于装置区中，并形成半导体材料的多层堆叠中的其他鳍状物于多通道装置区中。自多层堆叠顶部移除牺牲层，以露出多通道装置区中的最顶部的纳米结构。一旦移除牺牲层，即可自多层堆叠形成纳米结构的堆叠。形成第一厚度的原生氧化物于最顶部的纳米结构上，并形成第二厚度的原生氧化物层于堆叠的保留的纳米结构上，且第一厚度大于第二厚度。栅极介电层形成于装置区中的鳍状物上。栅极形成于装置区中的栅极介电层上，并围绕多通道装置区中的原生氧化物。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置与其形成方法。

背景技术

半导体装置用于多种电子应用，比如个人电脑、手机、数字相机、与其他电子设备。半导体装置的制作方法通常为依序沉积绝缘或介电层、导电层、与半导体层的材料于半导体基板上，并采用光刻图案化多种材料层以形成电子构件与单元于半导体基板上。

半导体产业持续减少最小结构尺寸以持续改善多种电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容器或类似物)的集成密度，可整合更多构件至给定面积中。然而随着最小结构尺寸缩小，产生需解决的额外问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种半导体装置与其形成方法，以解决上述至少一个问题。

在一些实施例中，半导体装置的形成方法包括形成半导体鳍状物于基板上；形成多通道鳍状物于基板上，且多通道鳍状物包括牺牲材料；自多通道鳍状物移除牺牲材料，而不自半导体鳍状物移除材料；在移除牺牲材料之后，自多通道鳍状物形成多个纳米结构的堆叠；以及形成栅极于纳米结构的堆叠与半导体鳍状物上。

在另一实施例中，半导体装置的形成方法包括：形成第一鳍状物于基板上；形成第二鳍状物于基板上，且第二鳍状物包括半导体材料的堆叠以及牺牲层于多层堆叠上；移除牺牲层；在移除牺牲层之后，自多层堆叠形成纳米结构；以及形成栅极于第一鳍状物与纳米结构上，而栅极的上表面与第一鳍状物隔有第一距离，并与纳米结构的最顶部纳米结构隔有第二距离，且第二距离大于第一距离。

在又一实施例中，半导体装置包括半导体鳍状物，位于基板上；多通道装置，位于基板上；第一栅极介电层，包含第一界面以围绕多通道装置的最顶部纳米结构，以及第二界面以围绕多通道装置的另一纳米结构，且第一栅极介电层在第一界面的第一厚度大于第一栅极介电层在第二界面的第二厚度；以及栅极，位于第一界面与第二界面处的第一栅极介电层上并围绕第一界面与第二界面处的第一栅极介电层，且栅极在半导体鳍状物上的第一高度小于栅极在最顶部纳米结构上的第二高度。

附图说明

图1为一些实施例中，形成集成电路装置的中间步骤中的多层结构的透视图。

图2为一些实施例中，形成介电材料以准备形成隔离区的剖视图。

图3为一些实施例中，形成凹陷于多层堆叠中的剖视图。

图4为一些实施例中，形成隔离区的剖视图。

图5为一些实施例中，形成虚置栅极介电层与虚置栅极之后的中间结构的剖视图。

图6为一些实施例中，在线路释放工艺中移除虚置栅极、虚置栅极介电层、与多层堆叠的第二层之后的中间结构的剖视图。

图7A及7B为一些实施例中，在图6的中间结构上进行第一界面处理的剖视图。

图8为一些实施例中，集成电路装置的剖视图。

图9为一些实施例中，图8所示的集成电路装置的部分透视图。

图10为一些实施例中，在图6的中间结构上进行第二界面处理的剖视图。

图11A为一些实施例中，含有切割金属栅极结构的集成电路的剖视图。

图11B为一些实施例中，图11A所示的集成电路的部分透视图。