半导体装置的制造方法与流程

专利2025-04-21  19


本揭露是有关于一种半导体装置的制造方法。


背景技术:

1、半导体装置已被运用在多种电器之中,例如,个人电脑、手机、数位相机,以及其他电子设备等。通常半导体装置是通过在半导体基板上依顺序配置绝缘或介电层、导电层以及半导体材料层,并通过光刻技术将各材料层图案化,在其上形成电路部件和元件而制成。

2、半导体产业通过不断减少最小特征尺寸,使更多电子部件能被整合至给定面积,而持续地提升多种电子部件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器等等)的集积密度。但是,随着最小特征尺寸的减少,必须阐明所产生的额外问题。


技术实现思路

1、本揭露的一技术样态是一种半导体装置的制造方法,包含:在基板上形成磊晶堆叠,磊晶堆叠包含至少一个牺牲磊晶层及至少一个通道磊晶层;在磊晶堆叠中形成鳍片;在鳍片的多个通道区上形成牺牲栅极堆叠;在牺牲栅极堆叠的多个侧壁上形成多个栅极侧壁间隔物;进行多个前处理操作以从至少一牺牲磊晶层移除多个杂质;凹陷至少一牺牲磊晶层以形成空腔;在空腔中形成内部间隔材料;形成多个源极/栅极特征;移除鳍片中的牺牲栅极堆叠及至少一牺牲磊晶层;以及形成金属栅极以取代牺牲栅极堆叠及至少一牺牲磊晶层,其中内部间隔材料具有足够抵抗磊晶损伤的厚度。

2、本揭露的一技术样态是一种半导体装置的制造方法,包含:在基板上形成磊晶堆叠,磊晶堆叠包含至少一牺牲磊晶层及至少一通道磊晶层;在磊晶堆叠中形成鳍片;在鳍片的多个通道区上形成牺牲栅极堆叠;在牺牲栅极堆叠的侧壁上形成多个栅极侧壁间隔物;进行多个前处理操作以从至少一牺牲磊晶层移除多个杂质,其中进行多个前处理操作包含:对至少一牺牲磊晶层及至少一通道磊晶层施以氢自由基及氮自由基;以及施以氟化氢冲洗以移除施以氢自由基及氧自由基的副产物;凹陷至少一牺牲磊晶层以形成空腔;以及在空腔中形成内部间隔材料,其中内部间隔材料具有足够抵抗磊晶损伤的厚度。

3、本揭露的一技术样态是一种半导体装置的制造方法,包含:在基板上形成磊晶堆叠,磊晶堆叠包含至少一牺牲磊晶层及至少一通道磊晶层;在磊晶堆叠中形成鳍片;在鳍片的多个通道区上形成牺牲栅极堆叠;在牺牲栅极堆叠的多个侧壁上形成多个栅极侧壁间隔物;进行多个前处理操作以从至少一牺牲磊晶层移除多个杂质,其中进行所述多个前处理操作包括多个氮化操作、多个碳移除操作以及多个氧化层移除操作;凹陷至少一牺牲磊晶层以形成空腔;以及在空腔中形成内部间隔材料,其中内部间隔材料具有足够抵抗磊晶损伤的厚度。



技术特征:

1.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,凹陷该至少一牺牲磊晶层之后,该至少一牺牲磊晶层具有小于3纳米的线宽粗糙度。

3.如权利要求2所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该至少一牺牲磊晶层具有5纳米至20纳米范围内的临界尺寸,且该空腔具有小于6纳米的凹陷尺寸。

4.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:

5.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,凹陷该至少一牺牲磊晶层之后,该至少一牺牲磊晶层具有小于3纳米的线宽粗糙度。

6.如权利要求5所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,该至少一牺牲磊晶层具有5纳米至20纳米范围内的临界尺寸,且该空腔具有小于6纳米的凹陷尺寸。

7.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括:

8.如权利要求7所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述多个氮化操作包括对该至少一牺牲磊晶层及该至少一通道磊晶层施以n2自由基。

9.如权利要求8所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述多个碳移除操作包括对该至少一牺牲磊晶层及该至少一通道磊晶层施以n2自由基及h2自由基以移除碳元素。

10.如权利要求9所述的半导体装置的制造方法,其特征在于,所述多个氧化层移除操作包括对该至少一牺牲磊晶层及该至少一通道磊晶层施以氟化氢冲洗以移除氧化物。


技术总结
一种半导体制造方法,包含:在基板上形成磊晶堆叠,磊晶堆叠包含至少一个牺牲磊晶层及至少一个通道磊晶层;在磊晶堆叠中形成鳍片;在鳍片的多个通道区上形成牺牲栅极堆叠;在牺牲栅极堆叠的多个侧壁上形成多个栅极侧壁间隔物;进行多个前处理操作以从至少一牺牲磊晶层移除多个杂质;凹陷至少一牺牲磊晶层以形成空腔;在空腔中形成内部间隔材料;形成多个源极/栅极特征;移除鳍片中的牺牲栅极堆叠及至少一牺牲磊晶层;以及形成金属栅极以取代牺牲栅极堆叠及至少一牺牲磊晶层,其中内部间隔材料具有足够抵抗磊晶损伤的厚度。

技术研发人员:张书维,吴中书,廖亚威
受保护的技术使用者:台湾积体电路制造股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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