[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011172451.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-28
• 公開（公告）號(hào): CN112750772A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡雅怡;郭韋廷;楊宜偉;古淑瑗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/8234
• 分類號(hào): H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 朱亦林

1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

形成從半導(dǎo)體襯底突出的第一鰭和第二鰭；

形成在所述第一鰭和所述第二鰭之上延伸的虛設(shè)柵極；

在所述虛設(shè)柵極之上形成圖案化掩模，所述圖案化掩模包括位于所述第一鰭和所述第二鰭之間的開口；

通過(guò)所述圖案化掩模中的所述開口蝕刻所述虛設(shè)柵極，以在所述虛設(shè)柵極中形成凹槽，所述蝕刻包括等離子體刻蝕工藝，所述等離子體刻蝕工藝使用包括一種或多種蝕刻氣體和一種或多種聚合物形成氣體的工藝氣體，其中，在所述蝕刻期間，所述工藝氣體與所述虛設(shè)柵極的材料發(fā)生反應(yīng)，以形成沉積在所述凹槽的側(cè)壁上的反應(yīng)產(chǎn)物；

沉積絕緣材料以填充所述凹槽，所述絕緣材料覆蓋所述反應(yīng)產(chǎn)物；

去除所述虛設(shè)柵極和所述反應(yīng)產(chǎn)物；以及

形成在所述第一鰭之上延伸的第一柵極結(jié)構(gòu)和在所述第二鰭之上延伸的第二柵極結(jié)構(gòu)，其中，所述絕緣材料從所述第一柵極結(jié)構(gòu)延伸到所述第二柵極結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)產(chǎn)物被形成為在所述凹槽頂部附近的側(cè)壁上的第一厚度大于所述反應(yīng)產(chǎn)物在所述凹槽底部附近的側(cè)壁上的第二厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一厚度在1nm到10nm之間的范圍內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)產(chǎn)物是包括硅的聚合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述反應(yīng)產(chǎn)物包括SiO_x、SiN_x、SiBr_xO_y或SiO_xCl_y中的至少一者。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述聚合物形成氣體包括O₂、CO₂、SO₂、N₂或HBr中的至少一者。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述絕緣材料包括氮化硅。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在虛設(shè)柵極上形成硬掩模層，其中，所述凹槽延伸穿過(guò)所述硬掩模層。

9.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：

在襯底上形成第一鰭和第二鰭；

在所述第一鰭和所述第二鰭之上形成虛設(shè)柵極材料；

使用第一蝕刻工藝蝕刻所述虛設(shè)柵極材料，以在所述第一鰭和所述第二鰭之間形成凹槽，其中，在所述第一蝕刻工藝期間，在所述凹槽的側(cè)壁上形成犧牲材料；

用絕緣材料填充所述凹槽；

使用第二蝕刻工藝去除所述虛設(shè)柵極材料和所述犧牲材料；以及

在所述第一鰭之上形成第一替換柵極并在所述第二鰭之上形成第二替換柵極，其中，所述第一替換柵極通過(guò)所述絕緣材料與所述第二替換柵極分隔開。

10.一種半導(dǎo)體器件，包括：

從襯底突出的多個(gè)第一鰭；

從所述襯底突出的多個(gè)第二鰭；

在所述多個(gè)第一鰭之上延伸的第一柵極堆疊；

在所述多個(gè)第二鰭之上延伸的第二柵極堆疊，其中，所述第一柵極堆疊在縱向上與所述第二柵極堆疊對(duì)準(zhǔn)；以及

在所述第一柵極堆疊和所述第二柵極堆疊之間延伸的隔離區(qū)域，所述隔離區(qū)域?qū)⑺龅谝粬艠O堆疊與所述第二柵極堆疊電隔離，其中，在所述隔離區(qū)域的頂表面附近的所述第一柵極堆疊和所述第二柵極堆疊之間的第一距離小于在所述隔離區(qū)域的底表面附近的所述第一柵極堆疊和所述第二柵極堆疊之間的第二距離。