具有低介电常数间隔物的半导体结构及其制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108231875A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201710741292.8H01L29/40(2006.01)(22)申请日2017.08.25(30)优先权数据15/380,3292016.12.15US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹市新竹科学工业园力行六路8号(72)发明人王祥保卢一斌(74)专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人路勇(51)Int.Cl.H01L29/423(2006.01)H01L21/336(2006.01)H01L29/78(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图17页(54)发明名称具有低介电常数间隔物的半导体结构及其制造方法(57)摘要本揭露涉及具有低介电常数间隔物的半导体结构及其制造方法。本发明实施例提供一种半导体结构，其包含：半导体鳍片；金属栅极，其位于所述半导体鳍片上方；及侧壁间隔物，其是由包围所述金属栅极的对置侧壁的低介电常数电介质组成。所述侧壁间隔物的一部分包括锥形轮廓，其具有朝向顶部部分的所述对置侧壁的较大间距，及朝向所述侧壁间隔物的底部部分的所述对置侧壁的较窄间距。本发明实施例还提供一种制造半导体装置的方法。所述方法包含：使多晶硅条形成于半导体鳍片上方；形成包围所述多晶硅条的长侧的氮化物侧壁间隔物；使凸起源极/漏极区域形成于所述半导体鳍片中；及形成包围所述氮化物侧壁间隔物的碳氮化物蚀刻停止层。CN108231875ACN108231875A权利要求书1/1页1.一种半导体结构，其包括：半导体鳍片；金属栅极，其位于所述半导体鳍片上方；及侧壁间隔物，其是由包围所述金属栅极的对置侧壁的低介电常数电介质组成；其中所述侧壁间隔物的一部分包括锥形轮廓，所述锥形轮廓具有朝向顶部部分的所述对置侧壁的较大间距，及朝向所述侧壁间隔物的底部部分的所述对置侧壁的较窄间距。2CN108231875A说明书1/10页具有低介电常数间隔物的半导体结构及其制造方法技术领域[0001]本发明实施例是关于鳍式场效晶体管(FinFET)金属栅极的低介电常数间隔物的结构及制造方法。背景技术[0002]半导体集成电路(IC)工业已经历快速成长。IC材料及设计的技术进步已产生数代IC，其中各代具有比其前一代更小且更复杂的电路。然而，这些进步增加了处理及制造IC的复杂性，为实现这些进步，需要同步发展IC处理及制造。[0003]由于集成电路制造中的半导体装置的密度不断增大，因此需要不断提高装置制造的精确度。控制场效晶体管(FET)的栅极长度的能力是很重要的。如果不能缩短栅极长度，则无法实现密度及电路性能的提高。此外，由于栅极长度减小，因此需要减小源极/漏极延伸侧向重叠与栅极之间的接面电容的经改进工艺。发明内容[0004]根据本发明的一实施例，一种半导体结构包括：半导体鳍片；金属栅极，其位于所述半导体鳍片上方；及侧壁间隔物，其由包围所述金属栅极的对置侧壁的低介电常数电介质组成；其中所述侧壁间隔物的一部分包括锥形轮廓，其具有朝向顶部部分的所述对置侧壁的较大间距及朝向所述侧壁间隔物的底部部分的所述对置侧壁的较窄间距。[0005]根据本发明的一实施例，一种用于制造半导体结构的方法包括：图案化半导体鳍片上方的数个多晶硅条；形成所述多晶硅条的侧壁间隔物，所述侧壁间隔物包括第一材料；使轻微掺杂区域形成于所述半导体鳍片中；形成包围所述侧壁间隔物的蚀刻停止层，所述蚀刻停止层包括第二材料；通过移除所述多晶硅条来形成金属栅极沟槽；及通过使用具有比对所述第二材料大的对所述第一材料的选择比的蚀刻剂来移除所述侧壁间隔物。[0006]根据本发明的一实施例，一种用于制造半导体结构的方法包括：使多晶硅条形成于半导体鳍片上方；形成包围所述多晶硅条的长侧的氮化物侧壁间隔物；在所述多晶硅条毗邻处，使凸起源极/漏极区域形成于所述半导体鳍片中；及形成包围所述氮化物侧壁间隔物的碳氮化物蚀刻停止层。附图说明[0007]从结合附图阅读的以下详细描述最佳理解本发明实施例的方面。应强调，根据工业标准做法，各种构件未按比例绘制。实际上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。[0008]图1是根据本发明的一些实施例的半导体结构的剖面图。[0009]图2是根据本发明的一些实施例的半导体结构的局部放大剖面图。[0010]图3是根据本发明的一些实施例的半导体结构的制造操作流程。[0011]图4A到4M是根据本发明的一些实施例的半导体结构的制造操作流程的局部剖面3CN108231875A说明书2/10页图。[0012]图5是根据本发明的一些实施例的半导体结构的制造操作流程。具体实施方式[0013]在图式中，使用相同组件符号来标