[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开涉及一种半导体装置的形成方法。形成虚置栅极于基板上。形成牺牲层于虚置栅极上。形成层间介电层于虚置栅极与牺牲层上。将虚置栅极置换成含金属栅极。移除牺牲层。移除牺牲层的步骤保留多个气隙于含金属栅极周围。接着密封气隙。

技术领域

本发明实施例一般关于半导体装置，更特别关于形成气体间隔物。

背景技术

半导体集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展，使每一代的集成电路比前一代的集成电路具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进中，功能密度(比如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(比如采用的制作工艺所产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的工艺通常有利于增加产能并降低相关成本。尺寸缩小亦增加处理与制造集成电路的复杂度。

举例来说，随着装置尺寸持续缩小，寄生电容可能增加。此为不想要的现象，因为寄生电容会负面影响装置效能如速度。为了减少寄生电容，需形成低介电常数的栅极间隔物如气体间隔物。然而现有的制作方法不能形成可信的气体间隔物。虽然现有的半导体制作方法通常适用，但无法满足所有方面的需求。

发明内容

本发明一实施例关于半导体装置的形成方法，包括形成虚置栅极于基板上。形成牺牲层于虚置栅极上。形成层间介电层于虚置栅极与牺牲层上。将虚置栅极置换成含金属栅极。移除牺牲层。移除牺牲层的步骤保留多个气隙于含金属栅极周围。以及密封气隙。

本发明另一实施例关于半导体装置的形成方法，包括形成虚置栅极于基板上。形成介电栅极间隔物于虚置栅极的侧壁上；形成牺牲层于介电栅极间隔物上。牺牲层与介电栅极间隔物的材料组成不同。形成蚀刻停止层于牺牲层上。蚀刻停止层与牺牲层的材料组成不同。形成层间介电层于虚置栅极与蚀刻停止层上。移除虚置栅极，并使层间介电层、蚀刻停止层、与介电栅极间隔物维持实质上完整。形成含金属栅极以取代移除的虚置栅极。移除牺牲层，并使层间介电层、蚀刻停止层、与介电栅极间隔物维持实质上完整。

本发明又一实施例关于半导体装置。包括栅极位于基板上。介电栅极间隔物位于栅极的侧壁上。气隙与介电栅极间隔物直接相邻。密封层位于气隙、介电栅极间隔物、与栅极上。层间介电层位于密封层上。

附图说明

图1A是本发明多种实施例中，集成电路装置的立体图。

图1B是本发明多种实施例中，集成电路装置的平面上视图。

图2至图13是本发明多种实施例中，集成电路装置在制作的多种阶段中的剖视图。

图14是本发明多种实施例中，制作半导体装置的方法的流程图。

附图标记说明：

AA’：剖线

90：集成电路装置

110：基板

120：鳍状结构

122：源极/漏极结构

130：隔离结构

140：栅极结构

200：虚置栅极结构

210、220：硬遮罩层

230：介电栅极间隔物

240：牺牲层形成工艺

250：牺牲层

260、270：宽度

300：蚀刻工艺

310：沉积工艺

320：蚀刻停止层

340、540：层间介电层形成工艺