半导体装置及其形成方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种半导体装置及其形成方法。其半导体装置包含基板，基板上包含第一源极/漏极构件及第二源极/漏极构件，半导体装置进一步包含第一纳米线于第一源极/漏极构件上及第二纳米线于第二第一源极/漏极构件上，其第一纳米线从第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸而其第二纳米线从第二源极/漏极构件的上表面垂直延伸，半导体装置进一步包含第三纳米线从第一纳米线上端延伸至第二纳米线上端，其中第一纳米线、第二纳米线及第三纳米线间形成一通道，通道具有垂直和水平部分。纳米线可用以在环绕式栅极配置中形成场效应晶体管，其中栅极堆叠环绕通道以改善栅极控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体装置及其形成的方法，尤其涉及一种场效应晶体管及其形成方法。
技术介绍
现代集成电路中，晶体管是很关键的元件，为了满足越来越快速的切换速度的需求，晶体管的驱动电流必须越来越高，同时晶体管中的栅极长度也逐渐缩小。而缩小栅极长度会导致不乐见的短沟道效应(short-channel effects)而损及栅极所控制的电流。在短沟道效应中不论是漏极引致能障下降或次临界斜率降低皆会导致晶体管的效能降低。使用多栅极晶体管结构可帮助改善通道上栅极的静电控制进而缓解短沟道效应，因而发展出鳍式场效应晶体管(FinFET)。为了更进一步增加通道的控制及降低短沟道效应，于是发展出有环绕式栅极结构(GAA)的晶体管，其中相应的晶体管也均采环绕式栅极晶体管。在环绕式栅极晶体管中，栅极介电层和栅极电极完整环绕通道区域，此种结构配置不仅具备好的通道控制且降低短沟道效应。
技术实现思路
在本专利技术一实施例中提供一种半导体装置，其包含：一基板，该基板有一第一源极/漏极构件及一第二源极/漏极构件生成于其上，及一第一纳米线于第一源极/漏极构件上，第一纳米线自第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸。该半导体装置进一步包括一第二纳米线于第二源极/漏极构件上、第二纳米线自第二源极/漏极构件的上表面垂直延伸、及一第三纳米线自第一纳米线的顶端延伸至第二纳米线的顶端，其中第一纳米线、第二纳米线及第三纳米线形成一通道。在本专利技术的又一实施例中提供一种半导体装置，其包含：一半导体鳍自一
基板及一半导体鳍的第一端的第一纳米线延伸，第一纳米线自半导体鳍的上表面垂直延伸。半导体装置进一步包含一第二纳米线于第二端的半导体鳍，第二纳米线自半导体鳍的上表面垂直延伸，其中第一纳米线、第二纳米线及半导体鳍形成一晶体管的通道。在本专利技术的再一实施例中提供一种形成半导体装置的方法，该方法包含形成一第一源极/漏极构件及一第二源极/漏极构件于基板上、形成一第一介电层于第一源极/漏极构件及第二源极/漏极构件上、图案化第一介电层以行称第一开口及第二开口于其中、第一源极/漏极构件露出于第一开口且第二源极/漏极构件露出于第二开口。该方法进一步包含使第一纳米线于第一开口及第二纳米线于第二开口外延成长、第一纳米线自第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸及第二纳米线自第二源极/漏极构件的上表面垂直延伸、生成一第二介电层于第一介电层并围绕第一纳米线及第二纳米线。该方法进一步包含图案化第二介电层以形成一第三开口于其中、至少一部分的第一纳米线及至少一部分的第二纳米线于第三开口露出、及形成第三纳米线于第三开口，第三纳米线自第一纳米线的上表面延伸至第二纳米线的上表面。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1A-图13B为根据本专利技术多个半导体装置工艺的俯视及剖视图的实施例；图14为根据本专利技术生成半导体装置的方法的流程图；图15A-图24B为根据本专利技术多个半导体装置工艺的俯视及剖视图的实施例；图25为根据本专利技术生成半导体装置的方法的流程图；图26A-图33B为根据本专利技术多个半导体装置工艺的俯视及剖视图的实施例；图34为根据本专利技术生成半导体装置的方法的流程图；图35A-图42B为根据本专利技术多个半导体装置工艺的俯视及剖视图的实施例；图43为根据本专利技术生成半导体装置的方法的流程图。其中，附图标记100 半导体装置101 基板103 第一构件105 第二构件201 STI结构301 介电层303 第一开口305 第二开口401 第一纳米线403 第二纳米线501 栅极介电层503 功函数层701 介电层801 开口901 第三纳米线1001 介电层1003 开口1101 栅极介电层1103 功函数层1105 栅极1201 ILD层1203 第一开口1205 第二开口1207 第三开口1301 第一接触插塞1303 第二接触插塞1305 第三接触插塞1400 方法1401～1409 步骤1500 半导体装置1501 基板1503 第一构件1505 第二构件1701 模板层1703 第一开口1705 第二开口1801 第一纳米线1803 第二纳米线1901 介电层2001 开口2101 第三纳米线2201 介电层2203 开口2301 栅极介电层2203 开口2301 栅极介电层2303 功函数层2305 栅极2401 ILD层2403 第一接触插塞2405 第二接触插塞2407 第三接触插塞2500 方法2501～2507 步骤2600 半导体装置2601 基板2603 构件2603 半导体鳍2603a～2603c 半导体层2701 半导体层2701a～2701c 半导体壳2701d 第一源极/漏极构件2701e 第二源极/漏极构件3001 介电层3101 开口3201 栅极介电层3203 功函数层3205 栅极3301 ILD层3305 第二接触插塞3307 第三接触插塞3400 方法3401～3407 步骤3500 半导体装置3501 基板3503 半导体鳍3601 STI结构3603 模板层3605 第一开口3607 第二开口3701 第一纳米线3703 第二纳米线3801 介电层3901 开口4001 栅极介电层4003 功函数层4101 介电层4201 ILD层4203 第一接触插塞4205 第二接触插塞4207 第三接触插塞4300 方法4301～4305 步骤具体实施方式下文揭露实施不同构件的标的的各种不同的具体实施例。各个不同实施例的元件及其配置描述如下以简化此揭露，但本专利技术不以此实施例的揭露为限。例如，第一构件于/与第二构件的形成可包含第一构件和第二构件直接接触的形成亦可为包含其他额外的构件形成于第一构件和第二构件中，而第一构件和第二构件并未直接接触。此外，下列揭露可能有重复参考图号码及/或字母于多个实施例中，此重复仅为了简化叙述的目的而非各个实施例或结构中彼此间互相有关联。此外，使用诸如其下、之下、下方、其上、上方等相对空间的用语仅为了方便叙述图中各元件及构件间的关系。相对空间的用语用来叙述图中元件或操作上的各个不同方位。此装置亦可被转向(90°旋转或其他方位)而此间的相对空间用语叙述亦同样随之转向。以下提供数种关于场效应晶体管(FET)及其形成的方法的实施例，其中绘示形成场效应晶体管的中间阶段及各种不同实施例。在各种角度及各个实施例中，一样的实施例号码标示一样的元件。下述的实施例提供一种场效应晶体管其具有由垂直和水平的纳米线形成的一或多个通道，因此通道具有垂直和水平部分。纳米线可用以在环绕式栅极配置中形成场效应晶体管，其中栅极堆叠环绕通道以改善栅极控制。此处的场效应晶体管亦可参照环绕式栅极场效应晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，其特征在于，包含：一基板，该基板具有一第一源极/漏极构件及一第一源极/漏极构件形成于其上；一第一纳米线于该第一源极/漏极构件上，该第一纳米线从该第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸；一第二纳米线于该该第二源极/漏极构件上，该第二纳米线从该第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸；及一第三纳米线从该第一纳米线的上端延伸至该第二纳米线的上端，其中该第一纳米线、该第二纳米线及该第三纳米线间形成一通道。

【技术特征摘要】
2015.03.31 US 14/675,3331.一种半导体装置，其特征在于，包含：一基板，该基板具有一第一源极/漏极构件及一第一源极/漏极构件形成于其上；一第一纳米线于该第一源极/漏极构件上，该第一纳米线从该第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸；一第二纳米线于该该第二源极/漏极构件上，该第二纳米线从该第一源极/漏极构件的上表面垂直延伸；及一第三纳米线从该第一纳米线的上端延伸至该第二纳米线的上端，其中该第一纳米线、该第二纳米线及该第三纳米线间形成一通道。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，进一步包含一栅极堆叠缠绕该通道。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，进一步包含一介电层于该第一源极/漏极构件及该第二源极/漏极构件上，该第一纳米线及该第二纳米线从该介电层延伸并与该第一源极/漏极构件及该第二源极/漏极构件分别接触。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，进一步包含一浅沟槽隔离结构，该浅沟槽隔离结构插入该该第一源极/漏极构件及该第二源极/漏极构件间。5.一种半导体装置，其特征在于，包含：一半导体鳍从一基板延伸；一第一纳米线在该半导体鳍的第一端上，该第一纳米线从该半导体鳍的上表面垂直延伸；及一第二纳米线在该半导体鳍的第二端上，该第二纳米线存该半导体鳍的上表面垂直延伸，齐中该第一纳米线、该第二纳米线及该半导体鳍间形成一晶体
\t管的通道。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其特征在于，进一步包含一栅极堆叠缠绕该通道。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅利安阿弗萨蓝，布莱戴恩杜瑞兹，马克范达尔，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71