[发明专利]半导体装置

说明书

半导体装置，包括多个半导体层，垂直地彼此分开。每一半导体层沿着第一横向方向延伸。半导体装置包括栅极结构，沿着第二横向方向延伸并包括至少一下侧部分包覆每一半导体层。栅极结构的下侧部分包括多个第一栅极部分以分别横向对准半导体层，且其中每一第一栅极部分的末端各自沿着该第二横向方向延伸并具有第一弧形轮廓。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置，更特别涉及制造非平面晶体管装置的方 法。

背景技术

由于多种电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容器、或类似物)的集 成密度改善，半导体产业已经历快速成长。集成密度的改善主要来自于重复 缩小最小结构尺寸，以将更多构件整合至给定面积中。

发明内容

本发明一实施例公开的半导体装置包括多个半导体层，垂直地彼此分 开。每一半导体层沿着第一横向方向延伸。半导体装置包括栅极结构，沿着 第二横向方向延伸并包括至少一下侧部分包覆每一半导体层。栅极结构的下 侧部分包括多个第一栅极部分以分别横向对准半导体层，且其中每一第一栅 极部分的末端各自沿着第二横向方向延伸并具有第一弧形轮廓。

本发明另一实施例公开半导体装置，包括：多个半导体层，垂直地彼此 分开。每一半导体层沿着第一横向方向延伸。半导体装置包括栅极结构，沿 着第二横向方向延伸。栅极结构包括多个第一栅极部分与多个第二栅极部 分。第一栅极部分分别横向对准半导体层。第二栅极部分各自垂直地位于相 邻的半导体层之间。半导体装置包括内侧间隔物，其包括第一组内侧间隔物 与第二组内侧间隔物。第一组内侧间隔物的每一者接触第一弧形为主轮廓中 的对应的第一栅极部分的一者的末端，且第二组内侧间隔物的每一者接触第二弧形为主轮廓中的对应的第二栅极部分的一者的末端。

本发明又一实施例公开半导体装置的形成方法，包括形成沿着第一横向 方向延伸的鳍状结构。鳍状结构包括多个第一半导体层与多个第二半导体层 彼此交错堆叠。方法包括形成连接层于鳍状结构上。方法包括形成虚置栅极 结构于鳍状结构的一部分上，且连接层位于虚置栅极结构与鳍状结构之间。 虚置栅极结构沿着第二横向方向延伸，且第二横向方向垂直于第一横向方 向。方法包括移除虚置栅极结构未覆盖的鳍状结构的部分。方法包括沿着第 一横向方向蚀刻每一第一半导体层的个别末端部分、虚置栅极结构的至少下侧部分的个别末端部分、与连接层的末端部分。每一第一半导体层的个别保 留部分与虚置栅极结构的每一下侧部分的个别保留部分各自具有弧形为主 的轮廓。方法包括形成内侧间隔物以填入第一半导体层被蚀刻的末端部分与 虚置栅极结构被蚀刻的末端部分。方法包括将第一半导体层与虚置栅极结构 的个别保留部分置换成主动栅极结构。

附图说明

图1是一些实施例中，全绕式栅极场效晶体管装置的透视图。

图2是一些实施例中，制造非平面晶体管的方法的流程图。

图3、图4A、图4B、图5A、图5B、图5C、图6A、图6B、图6C、图 7A、图7B、图7C、图8、图9A、图9B、图9C、图9D、图9E、图10A、 图10B、图10C、图10D、图10E、图11A、图11B、图11C、图11D、图11E、图11F、图11G、图11H、图11I、图11J、及图11K是一些实施例中， 以图2的方法制造的全绕式栅极场效晶体管装置或其部分在多种制作阶段时 的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

θ₁，θ₂，θ₃：角度

A-A，B-B，C-C，D-D：剖面

CD_a，CD_b，CD_c，CD_d，CD_e，CD₁，CD₂，CD₃，CD₄，CD₅：关键尺寸