[發明專利]半導體器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202010850307.6
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112420613A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 黃麟淯;王圣璁;張家豪;林天祿;林佑明;王志豪
• 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;H01L27/088
• 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

本申請一方面提供一種形成半導體器件的方法，包括：在鰭部上方形成第一偽柵極和第二偽柵極，所述鰭部在襯底之上突出；分別用第一金屬柵極和第二金屬柵極替換所述第一偽柵極和所述第二偽柵極；在所述第一金屬柵極和所述第二金屬柵極之間形成介電切割圖案，與所述第一金屬柵極和所述第二金屬柵極相比，所述介電切割圖案從所述襯底延伸得更遠；在所述第一金屬柵極、所述第二金屬柵極、以及所述介電切割圖案上方形成圖案化的掩模層，所述圖案化的掩模層中的開口暴露出所述開口下面的所述第一金屬柵極的一部分、所述第二金屬柵極的一部分、以及所述介電切割圖案的一部分；用第一導電材料填充所述開口；以及使所述第一導電材料凹進到所述介電切割圖案的上表面的下方。本申請另一方面提供一種半導體器件。

技術領域

本申請涉及半導體領域，具體地，涉及半導體器件及其形成方法。

背景技術

由于各種電子元件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)在集成密度方面的不斷改進，半導體工業經歷了快速增長。在大多數情況下，在集成密度方面的這種改進來自最小特征尺寸的重復減少，這允許將更多組件集成到給定區域中。

鰭式場效應晶體管(FinFET)器件正變得普遍用于集成電路中。 FinFET器件具有三維結構，其包括從襯底突出的半導體鰭部。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環繞半導體鰭部。例如，在三柵極FinFET器件中，柵極結構環繞半導體鰭部的三個側面，因此在半導體鰭部的三個側面上形成導電溝道。

發明內容

本申請的實施例一方面提供一種形成半導體器件的方法，包括：在鰭部上方形成第一偽柵極和第二偽柵極，鰭部在襯底之上突出；分別用第一金屬柵極和第二金屬柵極替換第一偽柵極和第二偽柵極；在第一金屬柵極和第二金屬柵極之間形成介電切割圖案，與第一金屬柵極和第二金屬柵極相比，介電切割圖案從襯底延伸得更遠；在第一金屬柵極、第二金屬柵極、以及介電切割圖案上方形成圖案化的掩模層，圖案化的掩模層中的開口暴露出開口下面的第一金屬柵極的一部分、第二金屬柵極的一部分、以及介電切割圖案的一部分；用第一導電材料填充開口；以及使第一導電材料凹進到介電切割圖案的遠離襯底的上表面的下方。

本申請的實施例還提供一種形成半導體器件的方法，包括：在第一鰭部上方形成第一偽柵極和第二偽柵極，第一鰭部在襯底之上突出；在第一偽柵極和第二偽柵極周圍形成層間介電層；分別用第一金屬柵極和第二金屬柵極替換第一偽柵極和第二偽柵極；在第一金屬柵極和第二金屬柵極之間的層間介電層中形成第一開口，其中，第一開口與第一鰭部間隔開；用一種或多種介電材料填充第一開口，以形成切割圖案；在形成切割圖案之后去除層間介電層，其中，去除層間介電層在第一金屬柵極和第二金屬柵極之間形成凹槽；以及用第一導電材料填充凹槽，其中，切割圖案將第一導電材料分隔成第一部分和第二部分。

本申請的實施例還提供一種半導體器件，包括：鰭部，鰭部位于襯底上方；第一金屬柵極和第二金屬柵極，第一金屬柵極位于鰭部上方，第二金屬柵極位于鰭部上方；第一介電切割圖案，第一介電切割圖案位于第一金屬柵極和第二金屬柵極之間，其中，第一介電切割圖案與鰭部間隔開，其中，與第一金屬柵極的第一柵極電極和第二金屬柵極的第二柵極電極相比，第一介電切割圖案從襯底延伸的更遠；介電層，介電層位于第一柵極電極和第二柵極電極上方，并且與第一柵極電極和第二柵極電極接觸，其中，介電層的上表面與第一介電切割圖案的第一上表面齊平；以及第一接觸插塞和第二接觸插塞，第一接觸插塞和第二接觸插塞分別位于第一柵極電極和第二柵極電極上方，并且分別連接到第一柵極電極和第二柵極電極，其中，第一接觸插塞和第二接觸插塞延伸穿過介電層，并且接觸第一介電切割圖案的相對側壁。

本申請的實施例提供了鰭式場效應晶體管器件及方法。

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。