[發明專利]半導體器件及半導體器件的制造方法

有效

• 申請號: 201611021154.4
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN107026125B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 張哲誠;林志翰;曾鴻輝
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L21/336
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

一種半導體器件，其包括襯底、多個絕緣體、介電層以及多個柵極。襯底包括多個溝槽及在多個溝槽之間的半導體鰭片。多個絕緣體配置在多個溝槽內。介電層覆蓋半導體鰭片以及多個絕緣體。多個柵極的長度方向與半導體鰭片的長度方向不同。多個柵極包括至少一第一柵極以及至少一第二柵極，其中半導體鰭片穿過至少一第一柵極，半導體鰭片未穿透至少一第二柵極。第二柵極包括配置在介電層上的加寬部分，以及配置在加寬部分上的頂部分，其中加寬部分的底部寬度大于頂部分的寬度。

技術領域

本發明實施例是關于一種半導體器件的制造方法。

背景技術

由于半導體器件的尺寸不斷縮小，三維多柵極結構，例如鰭式場效晶體管(FinFET)已被開發，以取代平面互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件。鰭式場效晶體管的結構特征為硅基鰭片(silicon based fin)從襯底的表面垂直延伸，并且柵極會圍繞由鰭片所形成的導電溝道，以對溝道進一步提供更好的電氣控制。

關于鰭式場效晶體管的柵極置換工藝(gate replacement process)，擬柵極條由接續形成的金屬柵極所置換。在執行柵極置換工藝之前，執行濕式清洗工藝，而起因于前述濕式清洗工藝的擬柵極條剝離的問題可能導致良率低。

發明內容

本發明實施例提供一種半導體的制造方法，其包括以下步驟。圖案化襯底，以在襯底內形成多個溝槽并在多個溝槽之間形成半導體鰭片。在多個溝槽內形成多個絕緣體。形成介電層，以覆蓋半導體鰭片以及多個絕緣體。在介電層上形成第一擬柵極條(dummy gatestrip)及第二擬柵極條，第一擬柵極條及第二擬柵極條的長度方向與半導體鰭片的長度方向不同，其中半導體鰭片穿過第一擬柵極條，半導體鰭片未穿透第二擬柵極條，以及第二擬柵極條的底部寬度大于第二擬柵極條的頂部寬度。在第一擬柵極條的側壁上形成一對第一間隙物(spacer)，并且在第二擬柵極條的側壁上形成一對第二間隙物。移除第一擬柵極條及第二擬柵極條。在第一間隙物之間形成第一柵極，并且在第二間隙物之間形成第二柵極。

附圖說明

圖1繪示為根據一些實施例的半導體器件的制造方法的流程圖；

圖2A至圖2K是根據一些實施例的用于制造半導體器件的方法的透視圖。

具體實施方式

以下發明內容提供用于實施所提供的目標之不同特征的許多不同實施例或實例。以下所描述的構件及配置的具體實例是為了以簡化的方式傳達本發明為目的。當然，這些僅僅為實例而非用以限制。舉例來說，在以下描述中，在第一特征上方或在第一特征上形成第二特征可包括第二特征與第一特征形成為直接接觸的實施例，且亦可包括第二特征與第一特征之間可形成有額外特征使得第二特征與第一特征可不直接接觸的實施例。此外，本發明在各種實例中可使用相同的元件符號以及/或字母來指代相同或類似的部件。元件符號的重復使用是為了簡單以及清楚起見，且并不表示所討論的各個實施例以及/或配置本身之間的關系。

另外，為了便于描述附圖中所繪示的一個構件或特征與另一組件或特征的關系，本文中可使用例如「在...下」、「在...下方」、「下部」、「在…上」、「上部」以及類似術語的空間相對術語。除了附圖中所繪示的定向之外，所述空間相對術語意欲涵蓋器件在使用或操作時的不同定向。設備可被另外定向(旋轉90度或在其他定向)，而本文所用的空間相對術語相應地作出解釋。

本發明的實施例描述了半導體器件的示例性制造工藝，其中所述半導體器件包括具有不同柵極輪廓的多個鰭式場效晶體管。在本發明的某些實施例中，半導體器件可形成在塊狀硅襯底(bulk silicon substrate)上。此外，半導體器件亦可以選擇地形成在絕緣體上硅(silicon-on-insulator，SOI)襯底上或者絕緣體上鍺(germanium-on-insulator，GOI)襯底上。此外，根據實施例，硅襯底可包括其他導電層或其他半導體組件，例如晶體管、二極管或類似物。上述的實施例并不限于此。