[發明專利]場效應晶體管的制造方法及其形成的場效應晶體管

在審

• 申請號: 202010780984.5
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN114068410A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 翁文寅
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

1.一種場效應晶體管的制造方法，其特征在于，包括：

S1：提供一半導體襯底，在半導體襯底上形成多條鰭體或半導體線體，所述多條鰭體或半導體線體并行排列；

S2：形成多條多晶硅柵行，所述多條多晶硅柵行并行排列，并所述多條多晶硅柵行與所述多條鰭體或半導體線體交叉，在所述多條鰭體或半導體線體與所述多條多晶硅柵行之間相交疊的區域形成場效應晶體管的柵極結構；

S3：在所述多條鰭體或半導體線體上形成源極和漏極，并所述源極和所述漏極位于所述柵極結構的兩側；

S4：形成第一層間介質層，并進行平坦化，所述第一層間介質層填充半導體襯底上的所述多條多晶硅柵行以及所述多條鰭體或半導體線體之間的間隙，并覆蓋所述柵極結構；

S5：進行光刻刻蝕工藝以將所述柵極結構頂部刻蝕掉，以在所述柵極結構頂部形成凹槽；

S6：形成第一材料層，并進行平坦化，以使第一材料層填充位于所述柵極結構頂部的凹槽，而形成位于所述柵極結構頂部的柵極蓋帽層；

S7：對第一層間介質層進行光刻刻蝕工藝以在所述源極和所述漏極上形成通孔，將導電材料填充于通孔內，并進行平坦化；

S8：進行光刻刻蝕工藝以將位于所述源極和所述漏極上的通孔的頂部刻蝕掉，以在所述通孔頂部形成凹槽；

S9：形成第二材料層，并進行平坦化，以使第二材料層填充位于所述通孔頂部的凹槽，而使得由形成于所述源極上的通孔形成第一埋孔，使得形成于所述漏極上的通孔形成第二埋孔，填充在位于所述第一埋孔和所述第二埋孔頂部的凹槽內的第二材料層構成埋孔蓋帽層；以及

S10：形成第二層間介質層，并進行平坦化，使第二層間介質層與第一層間介質層共同構成層間介質層，進行光刻刻蝕工藝直至將位于所述多條鰭體或半導體線體中的第一鰭體或半導體線體的形成區域上的埋孔蓋帽層刻蝕掉，并將位于所述多條鰭體或半導體線體中的第二鰭體或半導體線體的形成區域上的一柵極結構上的柵極蓋帽層刻蝕掉，形成導電材料層，并進行平坦化，形成位于所述多條鰭體或半導體線體中的第一鰭體或半導體線體的形成區域上的第一連接孔和所述第二連接孔，以將形成于所述第一鰭體或半導體線體上的源極和漏極分別引出，并與所述第一連接孔和所述第二連接孔相鄰的形成于所述第一鰭體或半導體線體上的柵極結構的頂部形成有柵極蓋帽層，并形成位于所述多條鰭體或半導體線體中的第二鰭體或半導體線體的形成區域上的第三連接孔，以將形成于所述第二鰭體或半導體線體上的一柵極結構連接，以將該柵極結構引出，并在位于該柵極結構一側的源極上形成有所述第一埋孔，在位于該柵極結構另一側的漏極上形成有第二埋孔，在所述第一埋孔和所述第二埋孔上形成有埋孔蓋帽層。

2.根據權利要求1所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述第三連接孔設置在擴散區上。

3.根據權利要求1所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，用于引出源極和漏極的所述第一連接孔和所述第二連接孔與用于引出柵極結構的所述第三連接孔在空間上錯位。

4.根據權利要求1所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，半導體襯底與所述多條鰭體或半導體線體的材質相同。

5.根據權利要求1所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述柵極結構為金屬柵極結構，包括柵介質層和金屬柵的疊加結構，所述柵極蓋帽層形成于所述疊加結構上。

6.根據權利要求1所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述柵極蓋帽層的材質為氮化硅。

7.根據權利要求5所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述第三連接孔與柵極結構的所述金屬柵形成接觸而將柵極結構引出以構成場效應晶體管的柵極。

8.根據權利要求5所述的場效應晶體管的制造方法，其特征在于，所述多條鰭體或半導體線體為半導體線體，所述柵介質層和所述金屬柵包覆半導體線體的周側而形成柵極環繞的柵極結構，柵極環繞的柵極結構與源極和漏極共同構成柵極環繞結構場效應晶體管。