[发明专利]半导体装置与其制作方法

说明书

一种半导体装置与其制作方法，在制作半导体装置的方法中，通过移除牺牲栅极电极形成栅极空间，在栅极空间中形成栅极介电层，在栅极介电层上形成导电层以完全填充栅极空间，凹陷栅极介电层及导电层以形成凹陷的栅极电极，以及在凹陷的栅极电极上形成接触金属层。凹陷的栅极电极并不包含钨，并且接触金属层包含钨。

技术领域

本揭露的一些实施方式是关于半导体装置与其制作方法，尤其是关于栅极与其制作方法。

背景技术

随着半导体业界已进展至纳米技术制程节点以追求更高装置密度、更高效能及更低成本，源于制造及设计问题所造成的挑战已致使三维设计的研发，诸如，多栅极场效晶体管(multi-gate field effect transistor，FET)，包含鳍式场效晶体管(FinFET)及全环绕栅极(gate-all-around，GAA)场效晶体管。在鳍式场效晶体管中，栅极电极邻近通道区域的三个侧表面，在通道区域间有插入的(interposed)栅极介电层。鳍式场效晶体管的栅极电极包含通过栅极替代技术形成的一或多层金属性材料。

发明内容

根据本揭露的一个态样，在一种制作半导体装置的方法中，通过移除牺牲栅极电极形成栅极空间，在栅极空间中形成栅极介电层，在栅极介电层上形成导电层以完全填充栅极空间，凹陷栅极介电层及导电层以形成凹陷的栅极电极，以及在凹陷的栅极电极上形成接触金属层。凹陷的栅极电极并不包含钨层，并且接触金属层包含钨。

根据本揭露的其他态样，在一种制作半导体装置的方法中，形成自置于基板之上的隔离绝缘层突出的鳍式结构，在鳍式结构之上形成牺牲栅极介电层，在牺牲栅极介电层之上形成牺牲栅极电极层，形成栅极侧壁间隔物，形成一或多个介电层；通过移除牺牲栅极电极层及牺牲栅极介电层来形成栅极空间，在形成栅极空间之后，凹陷栅极侧壁间隔物；在栅极空间中形成栅极介电层；在栅极介电层上形成导电层以完全填充栅极空间，凹陷栅极介电层及导电层以形成凹陷的栅极电极，以及在凹陷的栅极电极上形成接触金属层。

根据本揭露的另一态样，一种半导体装置包含自置于基板之上的隔离绝缘层突出并且具有通道区域的鳍式结构、源极/漏极磊晶层、至于通道区域上的栅极介电层，以及置于栅极介电层上的栅极电极层。栅极电极层包含下部分及上部分，并且下部分包含导电层，导电层中的至少一者具有U形截面，并且导电层中的至少一者并不具有U形截面。

附图说明

当结合附图阅读时，根据以下详细描述可最佳理解本揭露。应强调，根据业界的标准做法，各种特征并未按比例绘制，并且仅用于例示的目的。事实上，出于论述清楚的目的，可任意地增大或缩小各种特征的尺寸。

图1展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图2展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图3展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图4展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图5展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图6展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图7展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图8展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图9展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；

图10展示根据本揭露的实施例的用于制作半导体装置的顺序制程的多个阶段中的一者；