[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本发明说明半导体结构与其形成方法。方法包括：形成鳍状结构于基板上。鳍状结构可包括第一通道层与牺牲层。方法可进一步包括形成第一凹陷结构于鳍状结构的第一部分中，形成第二凹陷结构于鳍状结构的第二部分的牺牲层中，形成介电层于第一凹陷结构与第二凹陷结构中，以及进行无氧循环蚀刻工艺以蚀刻介电层，并露出鳍状结构的第二部分的通道层。进行无氧循环蚀刻工艺的步骤可包括进行第一蚀刻选择性的第一蚀刻工艺，以选择性蚀刻介电层而较少蚀刻鳍状结构的第二部分的通道层；以及进行第二蚀刻选择性的第二蚀刻工艺，以选择性蚀刻介电层而较少蚀刻鳍状结构的第二部分的通道层，且第二蚀刻选择性大于第一蚀刻选择性。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置，更特别涉及全绕式栅极场效晶体管所用的内侧间隔物的制作方法。

背景技术

半导体技术中的进展对更高存储能力、更快处理系统、更高效能、与更低成本的半导体装置需求也增加。为符合这些需求，半导体产业持续缩小半导体装置(如纳米片场效晶体管)的尺寸。尺寸缩小会增加半导体制造工艺的复杂度。

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鳍状结构于基板上。鳍状结构可包括第一通道层与牺牲层。方法可还包括形成第一凹陷结构于鳍状结构的第一部分中；形成第二凹陷结构于鳍状结构的第二部分的牺牲层中；形成介电层于第一凹陷结构与第二凹陷结构中；以及进行无氧循环蚀刻工艺以蚀刻介电层，并露出鳍状结构的第二部分的通道层。进行无氧循环蚀刻工艺的步骤包括：进行第一蚀刻选择性的第一蚀刻工艺，以选择性蚀刻介电层而较少蚀刻鳍状结构的第二部分的通道层；以及进行第二蚀刻选择性的第二蚀刻工艺，以选择性蚀刻介电层而较少蚀刻鳍状结构的第二部分的通道层，且第二蚀刻选择性大于第一蚀刻选择性。

在一些实施例中，半导体装置的形成方法包括：形成鳍状结构于基板上；形成凹陷结构于鳍状结构中；形成介电层于凹陷结构上；以及进行无氧的循环蚀刻工艺以蚀刻介电层。无氧的循环蚀刻工艺可包括以第一蚀刻剂进行第一蚀刻工艺而移除介电层的第一部分；以及以第二蚀刻剂进行第二蚀刻工艺而移除介电层的第二部分。第一蚀刻剂包括第一卤素元素，第二蚀刻剂包括第二卤素元素，且第一卤素元素与第二卤素元素不同。

在一些实施例中，半导体结构的形成方法包括：形成栅极结构于基板的第一部分上；形成凹陷结构于基板的第二部分上；形成介电层于凹陷结构中与基板的第二部分上；进行循环蚀刻工艺以蚀刻介电层而露出基板的第二部分，其包括：进行第一蚀刻工艺以移除介电层的第一部分；以及形成源极/漏极接点结构于凹陷结构中与介电层上。循环蚀刻工艺包括进行第一蚀刻工艺以移除介电层的第一部分；以及进行第二蚀刻工艺以移除介电层的第二部分。第一蚀刻工艺包括以第一蚀刻速率蚀刻基板的第一部分，而第二蚀刻工艺包括以第二蚀刻速率蚀刻基板的第一部分，且第二蚀刻速率小于第一蚀刻速率。

附图说明

图1是一些实施例中，半导体装置的等角图。

图2是一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图3是一些实施例中，制作半导体装置的方法的流程图。

图4是一些实施例中，半导体装置于其制作工艺的一阶段的等角图。

图5至图8是一些实施例中，半导体装置于其制作工艺的多种阶段的剖视图。

图9及图10是一些实施中，制作半导体装置所用的蚀刻工艺的多种方案。

图11至图14是一些实施例中，半导体装置于其制作工艺的多种阶段的剖视图。

附图标记说明：

A、910：元素

A-H、A-910、A-1010、Si-H、Si-910、Si-1010：键结

B-B：剖线