[發明專利]鰭式場效應晶體管器件和方法

有效

• 申請號: 201711130153.8
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN109427889B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 張銘慶;楊寶如;林毓超
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

方法包括去除第一鰭上方的偽柵極結構的第一部分，同時保留第二鰭上方的偽柵極結構的第二部分，其中，去除第一部分形成暴露第一鰭的第一凹槽；在第一凹槽中和第一鰭上方形成第一柵極介電材料；以及去除第二鰭上方的偽柵極結構的第二部分，其中，去除第二部分形成暴露第二鰭的第二凹槽。該方法還包括在第二凹槽中和第二鰭上方形成第二柵極介電材料，第二柵極介電材料接觸第一柵極介電材料；以及用導電材料填充第一凹槽和第二凹槽。本發明的實施例還涉及鰭式場效應晶體管器件和方法。

技術領域

本發明的實施例涉及鰭式場效應晶體管器件和方法。

背景技術

由于各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成密度的不斷改進，半導體工業已經經歷了快速增長。對于大部分而言，集成密度的這種改進來自最小部件尺寸的反復減小，這允許將更多的組件集成到給定區域。

鰭式場效應晶體管(FinFET)器件越來越常用于集成電路。FinFET器件具有包括從襯底突出的半導體鰭的三維結構。配置為控制FinFET器件的導電溝道內的電荷載流子的流動的柵極結構包裹在半導體鰭周圍。例如，在三柵極FinFET器件中，柵極結構包裹半導體鰭的三側，從而在半導體鰭的三側上形成導電溝道。

發明內容

本發明的實施例提供了一種形成鰭式場效應晶體管(FinFET)的方法，包括：去除第一鰭上方的偽柵極結構的第一部分，同時保留第二鰭上方的所述偽柵極結構的第二部分，其中，去除所述第一部分形成暴露所述第一鰭的第一凹槽；在所述第一凹槽中和所述第一鰭上方形成第一柵極介電材料；去除所述第二鰭上方的所述偽柵極結構的所述第二部分，其中，去除所述第二部分形成暴露所述第二鰭的第二凹槽；在所述第二凹槽中和所述第二鰭上方形成第二柵極介電材料，所述第二柵極介電材料接觸所述第一柵極介電材料；以及用導電材料填充所述第一凹槽和所述第二凹槽。

本發明的另一實施例提供了一種形成鰭式場效應晶體管(FinFET)的方法，所述方法包括：在襯底上方的第一區域中形成第一鰭；在所述襯底上方的第二區域中形成第二鰭，所述第二鰭鄰近所述第一鰭；在所述第一鰭和所述第二鰭上方形成第一柵極結構；去除所述第一區域中的所述第一柵極結構的第一部分以形成第一凹槽；形成內襯于所述第一凹槽的側壁和底部的第一柵極介電材料；在所述第一凹槽中和所述第一柵極介電材料上方沉積第一材料；去除所述第二區域中的所述第一柵極結構的剩余部分以形成第二凹槽，所述第二凹槽暴露所述第一柵極介電材料的第一部分；形成內襯于所述第二凹槽的側壁和底部的第二柵極介電材料；在所述第二凹槽中和所述第二柵極介電材料上方沉積第二材料；分別從所述第一凹槽和所述第二凹槽去除所述第一材料和所述第二材料；以及用導電材料填充所述第一凹槽和所述第二凹槽以分別形成第一柵電極和第二柵電極。

本發明的又一實施例提供了一種鰭式場效應晶體管(FinFET)器件，包括：第一鰭，位于襯底上方；第二鰭，位于所述襯底上方并且鄰近所述第一鰭；第一柵極結構，位于所述第一鰭上方，所述第一柵極結構包括：第一柵極介電層，位于所述第一鰭上方；以及第一柵電極，位于所述第一柵極介電層上方；第二柵極結構，位于所述第二鰭上方，所述第二柵極結構包括：第二柵極介電層，位于所述第二鰭上方；以及第二柵電極，位于所述第二柵極介電層上方，其中，沿著所述第一柵電極的第一側壁的所述第一柵極介電層的第一部分接觸沿著所述第二柵電極的第二側壁的所述第二柵極介電層的第二部分。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各個方面。應該指出，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據一些實施例的鰭式場效應晶體管(FinFET)器件的立體圖。

圖2至圖6、圖7A、圖7B、圖7C、圖7D和圖8至圖21示出了根據一些實施例的處于各個制造階段的FinFET器件的截面圖。

圖22示出了根據一些實施例的制造半導體器件的方法的流程圖。

具體實施方式