[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本发明提供半导体装置的形成方法。本发明的方法包括接收含有半导体层的堆叠的工件；沉积第一垫氧化物层于堆叠的含锗顶层上；沉积第二垫氧化物层于第一垫氧化物层上；沉积垫氮化物层于第二垫氧化物层上；以及采用第一垫氧化物层、第二垫氧化物层、与垫氮化物层作为硬遮罩层，以图案化堆叠。沉积第一垫氧化物层的步骤采用第一氧等离子体功率，沉积第二垫氧化物层的步骤采用第二氧等离子体功率，且第二氧等离子体功率大于第一氧等离子体功率。

技术领域

本发明实施例涉及形成多桥通道晶体管的方法，更特别涉及自具有含锗顶层的堆叠形成鳍状结构的方法。

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具有更小且更复杂的电路。在集成电路的演进中，功能密度(单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(比如采用的制作制程所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的制程通常有利于增加产能并降低相关成本。尺寸缩小亦会增加处理与制造集成电路的复杂度。

举例来说，随着集成电路技术朝更小的技术节点进展，已导入多栅极金属氧化物半导体场效晶体管或多栅极装置以增加栅极-通道耦合、减少关闭状态电流、并减少短通道效应，进而改善栅极控制。多栅极装置通常指的是栅极结构或其部分位于通道区的多侧上的装置。鳍状场效晶体管与多桥通道晶体管为多栅极装置的例子，其变得更泛用且为高效能与低漏电流应用的有力候选。鳍状场效晶体管具有隆起的通道，且栅极包覆通道的多侧(比如栅极包覆自基板延伸的半导体材料鳍状物的顶部与侧壁)。多桥通道晶体管的栅极结构可延伸以部分或完全围绕通道区而接触通道区的两侧或更多侧。由于栅极结构围绕通道区，多桥通道晶体管亦可视作围绕栅极晶体管或全绕式栅极晶体管。可自纳米线、纳米片、其他纳米结构、及/或其他合适结构形成多桥通道晶体管的通道区。

形成多桥通道晶体管的方法关于图案化外延层堆叠成鳍状结构。在外延层堆叠的顶层为含锗层(如硅锗层)的例子中，顶层中的锗含量在沉积硬遮罩层时会形成凸块。由于硬遮罩层分层或顶层中的组成不均匀，凸块会造成不一致的鳍状结构。如此一来，虽然形成多桥通道晶体管的现有制程通常适用于其发展目的，但无法符合所有方面的需求。

发明内容

本发明例示性的实施例关于半导体装置的形成方法。方法包括接收含有多个半导体层的堆叠的工件，且堆叠包括含锗顶层；沉积第一垫氧化物层于含锗顶层上；沉积第二垫氧化物层于第一垫氧化物层上；沉积垫氮化物层于第二垫氧化物层上；以及采用第一垫氧化物层、第二垫氧化物层、与垫氮化物层作为硬遮罩层，以图案化堆叠。沉积第一垫氧化物层的步骤采用第一氧等离子体功率。沉积第二垫氧化物层的步骤采用第二氧等离子体功率，且第二氧等离子体功率大于第一氧等离子体功率。

本发明另一实施例关于半导体装置的形成方法。方法包括接收含有半导体层的堆叠的工件，其中堆叠的顶层包括锗；沉积第一垫氧化物层于顶层上；沉积垫氮化物层于第一垫氧化物层上，其中沉积垫氮化物层的步骤包括采用等离子体辅助原子层沉积或等离子体辅助化学气相沉积，且制程温度介于约350℃至约450℃之间；以及采用至少第一垫氧化物层与垫氮化物层作为硬遮罩层，以图案化堆叠。

本发明又一例示性的实施例关于半导体装置的形成方法。方法包括接收含有半导体层的堆叠的工件，其中堆叠的顶层包含硅锗；沉积第一垫氧化物层于顶层上；沉积第二垫氧化物层于第一垫氧化物层上；沉积垫氮化物层于第二垫氧化物层上；以及图案化堆叠以形成鳍状结构，其中图案化步骤包括采用第一垫氧化物层、第二垫氧化物层、与垫氮化物层作为硬遮罩层。沉积垫氮化物层的步骤包括采用等离子体辅助原子层沉积或等离子体辅助化学气相沉积，且制程温度介于约350℃至约450℃之间。

附图说明

图1是本发明一或多个实施例中，形成半导体装置的方法的流程图。

图2至图13是本发明一或多个实施例中，依据图1的方法的制作制程时的工件其部分剖视图。