[發明專利]形成在塊體襯底上的自對準多柵極晶體管

有效

• 申請號: 201110136239.8
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102263061A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: A·衛;V·斯科勒德;T·沙伊普;T·維爾納;J·格羅舍普夫
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司;格羅方德半導體德累斯頓第一模數有限責任及兩合公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/105;H01L29/78
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

1.一種方法，包含下列步驟：

在半導體器件的半導體層上方形成第一掩模層，該掩模層包含定義柵極電極的橫向尺寸及位置的柵極開孔；

在該柵極開孔中形成第二掩模層，該第二掩模層包含定義待形成在該半導體層中的多個鰭片的橫向尺寸及位置的多個掩模特征；

利用該第一及第二掩模層執行蝕刻工藝，以便在該半導體層的部分中形成該鰭片；以及

在去除該第二掩模層后，在該柵極開孔中形成柵極電極結構，該柵極電極結構包含該柵極電極且連接至該多個鰭片。

2.如權利要求1所述的方法，進一步包含下列步驟：在形成該多個鰭片后，在該柵極開孔中形成介電材料，以便調整該多個鰭片的電性有效高度。

3.如權利要求2所述的方法，其中，形成該介電材料的步驟包含下列步驟：在該第一掩模層上方及該柵極開孔內形成該介電材料以及使用該第一掩模層作為終止材料來去除該介電材料的第一過剩部分。

4.如權利要求3所述的方法，其中，去除該介電材料的第一過剩部分的步驟包含下列步驟：執行化學機械平坦化工藝以及使用該第一掩模層作為化學機械平坦化終止層。

5.如權利要求4所述的方法，其中，形成該第一掩模層的步驟包含下列步驟：在該半導體層上方形成第一子層以及在該第一子層上形成第二子層，其中，對于該化學機械平坦化工藝，與該第一子層相比，該第二子層有經增加的終止能力。

6.如權利要求5所述的方法，其中，該第二子層經形成為含有鉑。

7.如權利要求3所述的方法，其中，形成該介電材料的步驟進一步包含下列步驟：通過執行蝕刻工藝來去除第二過剩部分以便暴露該多個鰭片的目標高度。

8.如權利要求1所述的方法，進一步包含下列步驟：在去除該第一掩模層后，在該半導體層中形成與該柵極電極結構橫向相鄰的漏極及源極區。

9.如權利要求7所述的方法，其中，形成該柵極電極結構的步驟包含下列步驟：在該介電材料上方形成電極材料與占位材料中的至少一材料以及在該電極材料上形成掩模材料。

10.如權利要求9所述的方法，其中，形成該柵極電極結構的步驟進一步包含下列步驟：在該柵極開孔內，形成介電材料在該多個鰭片的暴露側壁區上。

11.如權利要求9所述的方法，進一步包含下列步驟：用含金屬材料取代占位材料與柵極電極材料中的該至少一材料。

12.如權利要求1所述的方法，進一步包含下列步驟：在去除該第一掩模層后，在該半導體層中形成與該柵極電極結構相鄰的空腔以及用應變誘發半導體材料填滿該空腔。

13.如權利要求1所述的方法，其中，形成該第一掩模層的步驟包含下列步驟：形成該第一掩模層以便接受暴露該半導體層的第二部分的第二柵極開孔，以及在該第二柵極開孔中形成第二柵極電極結構而不形成鰭片在該半導體層的該第二部分中。

14.一種形成半導體器件的方法，該方法包含下列步驟：

在形成在半導體層上方的第一掩模層中形成第一柵極開孔與第二柵極開孔，該第一及第二柵極開孔各自定義第一柵極電極結構與第二柵極電極結構的橫向位置及尺寸；

在掩模該第二柵極開孔時，通過該第一柵極開孔，在該半導體層中形成多個鰭片；

在該第一柵極開孔中形成第一柵極電極結構，該第一柵極結構電極與該多個鰭片接觸；

在該第二柵極開孔中形成第二柵極電極；以及

在該半導體層中形成與該第一及第二柵極電極結構相鄰的漏極及源極區。

15.如權利要求14所述的方法，進一步包含下列步驟：通過在該第一及第二柵極開孔中形成有預定義高度水平的介電材料，調整通過該第一柵極開孔所形成的該多個鰭片的電性有效高度。

16.如權利要求15所述的方法，其中，形成該介電材料包含下列步驟：在該掩模層上方以及在該第一及第二柵極開孔中沉積該介電材料，執行使用該掩模層作為終止層的平坦化工藝，以及通過執行蝕刻工藝來去除該介電材料在該第一及第二柵極開孔中的過剩部分。

17.如權利要求14所述的方法，進一步包含下列步驟：在去除該掩模層后，在該漏極及源極區中形成應變誘發半導體材料。