CN101432877A - 具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构 - Google Patents

具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构 Download PDF

Info

Publication number
CN101432877A
CN101432877A CNA200780015277XA CN200780015277A CN101432877A CN 101432877 A CN101432877 A CN 101432877A CN A200780015277X A CNA200780015277X A CN A200780015277XA CN 200780015277 A CN200780015277 A CN 200780015277A CN 101432877 A CN101432877 A CN 101432877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
passivation layer
layer
fin
grid
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA200780015277XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN101432877B (zh
Inventor
M·K·奥罗斯基
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NXP USA Inc
Original Assignee
Freescale Semiconductor Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Freescale Semiconductor Inc filed Critical Freescale Semiconductor Inc
Publication of CN101432877A publication Critical patent/CN101432877A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101432877B publication Critical patent/CN101432877B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42372Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate characterised by the conducting layer, e.g. the length, the sectional shape or the lay-out
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66545Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET using a dummy, i.e. replacement gate in a process wherein at least a part of the final gate is self aligned to the dummy gate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66787Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel
    • H01L29/66795Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/785Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate having a channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

一种形成半导体器件的方法,包括提供半导体层(12),在半导体层之上形成钝化层(20),其中该钝化层具有带侧壁的开口(24),在半导体层之上形成鳍片(16),其中在形成钝化层之后鳍片是在开口内的,以及在开口内形成栅极的一部分。在一个实施方案中,使用了伪栅极(52)。在一个实施方案中,隔离物(28、56)被形成于钝化层的开口内。还讨论了结构。

Description

具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构
技术领域
[0001]本发明一般地涉及半导体工艺,以及更特别地,涉及形成具有鳍片的半导体器件。
背景技术
[0002]典型地,双栅控晶体管是希望的,因为他们允许在开口上的更紧密的静电控制使得例如能够获得更小的尺度。当前已知的双栅控晶体管的一种类型是鳍式场效晶体管(FinFET)。FinFET在一个或多个鳍片上形成栅电极,其中邻接于栅电极的鳍片区域形成器件的沟道区域。但是,当这些器件被比例缩小时,机械稳定性被减小。例如,在高方位鳍片周围缠绕细高的栅电极可能产生机械不稳定的栅电极。该问题随着技术改进以及栅极长度不断比例缩小而加重。
附图说明
[0003]本发明以实例的方式说明并且不由附图所限制,在其中同样的参考符号指示相似的元件。
[0004]图1-8示出了在根据本发明的实施方案处理FinFET器件的过程中的不同时点的横截面图。
[0005]图9示出了根据本发明的实施方案的FinFET的俯视图。
[0006]图10示出了通过图9的FinFET所截取的横截面图。
[0007]图11-16示出了根据本发明的供替换实施方案在处理FinFET器件的过程中的不同时点的横截面图。
[0008]本领域技术人员会意识到附图中的元件是为了简单及清晰而说明的,而没有必要按比例描绘。例如,附图中的一些元件的尺寸可以相对于其他元件放大,以帮助提高本发明实施方案的理解。
具体实施方式
[0009]如上文所讨论,当器件尺寸不断比例缩小,FinFET晶体管的栅电极变得愈加地机械不稳定。因此,在一个实施方案中,形成了在允许更小的栅极尺寸时于其中使用了隔离物以增加机械稳定性的FinFET。在一个实施方案中,隔离物在栅电极形成之前被形成,这可以允许改进的机械稳定性并且这还可以被使用以获得更小的、亚光刻的尺寸。
[0010]在一个实施方案中,用于形成半导体器件的方法包括提供半导体层,在半导体层上形成钝化层,其中该钝化层具有带侧壁的开口,在半导体层上形成鳍片,其中在形成钝化层之后鳍片是在开口内的,以及在开口内形成栅极的一部分。
[0011]在另一个实施方案中,鳍片在形成钝化层之前形成。
[0012]在另一个实施方案中,方法包括形成沿着开口侧壁的隔离物。在又一个实施方案中,方法包括在鳍片上形成伪栅极,以及在形成隔离物之前除去伪栅极,其中形成栅极在除去伪栅极之后执行。在又一个实施方案中,形成栅极还包括形成栅电极和栅接触区以及形成伪栅极还包括为栅电极形成伪结构。在又一个实施方案中,形成隔离物包括使介电层沉积在开口内及鳍片上,以及各向异性地蚀刻介电层以除去介电层除了邻接于钝化层的某些部分的所有部分,以形成隔离物,其中隔离物具有第一高度并且钝化层的开口作为第二高度,其中第一高度小于第二高度。在又一个实施方案中,方法还包括在半导体层上提供隐埋氧化物层,在鳍片上形成覆盖层,以及在开口内及鳍片上形成栅极介电层,其中形成鳍片还包括在隐埋氧化物层上形成鳍片,以及形成栅极还包括在栅极介电层上形成栅极。在又一个实施方案中,在开口内形成栅极的一部分还包括形成部分栅极使得该部分栅极具有顶部和底部,其中该顶部基本上与钝化层的顶部接续并且具有第一尺度,底部邻接于隔离物并且在隔离物之间具有第二尺度,第二尺度平行于第一尺度,并且第一尺度大于第二尺度。
[0013]在另一个实施方案中,形成钝化层还包括沉积钝化层,在钝化层上形成掩蔽层,其中掩蔽层具有图案,以及使用掩蔽层来蚀刻钝化层以在钝化层中形成开口。
[0014]在另一个实施方案中,形成鳍片还包括形成第一高度的鳍片,以及形成钝化层还包括形成第二高度的钝化层,其中第二高度大于第一高度。
[0015]在另一个实施方案中,形成半导体器件的方法包括形成半导体层;在半导体层上形成钝化层,其中钝化层具有开口以及其中开口具有侧壁;在半导体层上形成鳍片,其中在形成钝化层之后鳍片在钝化层的开口内;形成与钝化层开口的侧壁邻接的隔离物;以及形成栅极,其中栅极的一部分位于钝化层的开口内。
[0016]在另一个实施方案中,鳍片在形成钝化层之前形成。
[0017]在另一个实施方案中,形成栅极还包括形成栅电极及栅接触区。
[0018]在另一个实施方案中,形成隔离物还包括在钝化层的开口内以及在鳍片上沉积介电层,以及各向异性地蚀刻介电层以除去在鳍片上的至少部分介电层以及邻接于鳍片的至少部分介电层,以形成沿着钝化层开口侧壁的隔离物。
[0019]在另一个实施方案中,方法还包括在鳍片上形成伪栅极,以及在形成隔离物之前除去伪栅极,其中形成栅极在除去伪栅极之后执行。
[0020]在另一个实施方案中,形成钝化层还包括沉积钝化层,在钝化层上形成掩蔽层,其中掩蔽层具有图案,以及使用掩蔽层来蚀刻钝化层以形成钝化层的开口。
[0021]在另一个实施方案中,半导体器件包括半导体层,在半导体层上的钝化层,其中钝化层具有开口并且该开口具有侧壁,在半导体层上的以及在钝化层的开口内的鳍片,与钝化层开口的侧壁邻接的隔离物,以及栅极,其中栅极的一部分位于钝化层的开口内。
[0022]在另一个实施方案中,在隔离物内的部分栅极具有顶部及底部,顶部基本上与钝化层的顶部接续并且具有第一尺度,底部与隔离物邻接并且第二尺度处于隔离物之间,第二尺度平行于第一尺度,并且第一尺度大于第二尺度。
[0023]在另一个实施方案中,鳍片具有第一高度,钝化层具有第二高度,并且第二高度大于第一高度。
[0024]在另一个实施方案中,栅极包括金属栅极。
[0025]图8示出了可以根据本发明的不同实施方案形成的FinFET半导体器件的俯视图。器件10包括在一端具有第一源/漏区44以及在相对端具有第二源/漏区46的鳍片部分16。栅电极38被形成于鳍片16上。器件10还包括在栅电极38的一端的栅接触区40。栅接触区40包括栅接触42。器件10还包括位于栅电极38及栅接触区40之下的隔离物28。位于隔离物28及栅电极38之下的鳍片16的部分形成了器件10的沟道区域。注意,栅电极38以及栅接触区40可以被认为是器件10的栅极。
[0026]器件10的形式是示例性的并且供替换的实施方案可以包括许多变更。例如,栅接触区可以被布置在栅电极38的两端。源/漏区44和46的形状在不同的实施方案中也可以不同。此外,图8只是示出了单一的鳍片16;但是,供替换的实施方案可以包括任意数目的鳍片,其中栅电极38可以因此被形成于鳍片之上。此外,任意数目的栅接触可以被形成。尽管没有示出,但是器件10也可以包括会接触源/漏区44和46的许多源/漏接触。图1-7示出了可以被使用以形成图8的器件的多个处理步骤的横截面图。
[0027]图1示出了形成鳍片16、钝化层20,以及构图的掩蔽层22之后的器件10。器件10包括层12以及覆盖在层12上的绝缘层14。在一个实施方案中,层12包括半导体层,例如硅层。但是,在供替换的实施方案中,层12能够由任何材料形成并且可以被使用以给绝缘层14提供支持。在一个实施方案中,绝缘层14是氧化物。绝缘层14还可以被称为隐埋氧化物层。鳍片16被形成于绝缘层14上并且可以包括半导体材料,例如硅和硅锗。在所说明的实施方案中,鳍片16还包括覆盖层18,例如,该覆盖层18可以是氮化物。在一个实施方案中,鳍片16使用绝缘体上半导体(SOI)晶片来形成。在该实施方案中,提供SOI晶片,该晶片具有覆盖在绝缘层(例如绝缘层14)之上的半导体层,该绝缘层覆盖在一个层(例如层12)上。然后,能够使所提供的SOI的半导体层构图以形成一个或多个的鳍片例如鳍片16。如果覆盖层18存在,一个层能够在使鳍片构图之前被形成于SOI晶片上以产生覆盖层18和鳍片16。(注意,覆盖层18还可以被称为帽层。)
[0028]钝化层20被形成于绝缘层14和鳍片16上。在一个实施方案中,例如使用原硅酸四乙酯(TEOS)使钝化层20沉积。构图的掩蔽层22被形成于钝化层20上,其中构图的掩蔽层限定了对应于栅电极38和栅接触区40的开口。在一个实施方案中,构图的掩蔽层包括光致抗蚀剂。
[0029]图2示出了在使用构图的掩蔽层22除去(例如,蚀刻)在鳍片16之上的钝化层20的部分以形成开口24之后的器件10。开口24限定了器件10的至少一部分栅极的位置。例如,返回去参考图8,开口24可以限定栅电极38及栅接触区40的位置。注意,在钝化层20内的开口24是钝化层20内的空腔的横截面。此外,注意到鳍片16位于开口24内。在形成了钝化层20中的开口24之后,构图的掩蔽层22被除去。
[0030]图3示出了隔离层26在钝化层20上以及在绝缘层14和开口24内的鳍片16(以及覆盖层18,如果存在的话)上形成之后的器件10。例如,隔离层26可以使用沉积方法形成。在一个实施方案中,隔离层26包括氧化物。注意,隔离层26可以包括任何适合的电介质并且因此还可以被称作介电层。
[0031]图4示出了处于各向异性地蚀刻隔离层26以形成邻接于钝化层20侧壁的隔离物28以及邻接于鳍片16侧壁的隔离物30的中间阶段的器件10。各向异性的蚀刻继续进行,直到隔离物30被除去,如图5中所示出的。但是,由于钝化层20的高度大于鳍片16的高度,隔离物28的部分保持与钝化层20的侧壁邻接。因此,注意到隔离物28的高度小于钝化层20的高度。隔离物28,将会在下文进一步讨论,可以用来增加器件10的机械稳定性并且还可以用来获得更小的栅极长度。(注意,尽管在图4和图5中,由于所示出的横截面,隔离物30和28每个看来似乎包括分开的部分,但是它们每个可以是单一隔离物的多个部分,如相对于在图8的俯视图中的隔离物28所示出的。因此,隔离物28和中的每一个也可以分别被称为隔离物28和隔离物30。)
[0032]图6示出了栅极介电层32在钝化层20、隔离物28、鳍片16(以及覆盖层18,如果存在的话),以及绝缘层14上形成之后的器件10。栅极介电层32可以包括任何类型的栅极介电材料,例如氧化物或金属氧化物。栅极介电层32可以包括介电常数(K)大于二氧化硅的材料(该材料可以称作高K材料),例如氧化铪。在一个实施方案中,栅极介质层32通过化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)来沉积,如图6所示。在供替换的实施方案中,可以使栅极介电层32生长在鳍片16的侧壁上。举例来说,在这个实施方案中,可以使栅极介电层32生长二氧化硅或氮氧化硅。此外,在该供替换的实施方案中,将只是使栅极介电层32生长在鳍片16的侧壁上。
[0033]然后,栅极层34被形成于栅极介电层32上。栅极层34可以包括任何类型的栅极材料或多种材料。例如,栅极层34可以包括硅或者可以包括金属。此外,栅极层34可以包括许多不同的层,其中栅极层34可以代表栅极堆叠层。
[0034]图7示出了在平整栅极层34以形成栅极36之后的器件10。栅极36包括栅电极部分(栅电极38)以及栅接触部分(栅接触区40)。在一个实施方案中,在平整化之后,栅极36的顶部基本上是与钝化层20的顶部接续的(contiguous)。因此,注意到图7对应于通过上文所描述的图8的器件10的俯视图截取的水平横截面。
[0035]图9示出了与通过源/漏区44及46和鳍片16的中间截取的横截面对应的横截面图。该横截面在与图10的横截面相同的通过图8的器件10的俯视图的位置截取;但是,在图9中,钝化层20仍然存在。因此,栅极36和隔离物28显示覆盖于鳍片16(以及覆盖层18,如果存在的话)之上。注意,位于图9中的栅极36之下的鳍片16的部分包括器件10的沟道区域。此外,注意到与由构图的掩蔽层22限定的开口宽度对应的尺度(dimension)48大于与器件10的实际栅极长度对应的尺度50。注意,尺度48对应于基本上是与钝化层20的顶部接续的栅极36的顶部长度,以及尺度50对应于与隔离物28邻接的栅极36的底部长度。因此,注意到隔离物28可以被使用以获得短于可以通过使用构图的掩蔽层22或其他光刻蚀技术来获得的长度的栅极长度。
[0036]与通过图8的俯视图截取的横截面对应的图10示出了除去钝化层20之后的器件10。注意,隔离物28仍然沿着栅极36的侧面。因此,隔离物28可以给栅极36提供机械的支持,从而相比于当前的FinFET器件允许机械上更稳定的器件。在除去钝化层20之后,可以使用常规处理以基本上完成FinFET器件。例如,隔离物可以使用常规处理技术沿着栅极36和隔离物28的侧壁形成。此外,可以使用常规注入以形成源/漏区44和46。
[0037]图11-16示出了根据本发明的供替换的实施方案形成的器件10的横截面图,并且同样产生了图8的器件10。图11示出了层12、绝缘层14、鳍片16,以及覆盖层18,它们全都在上文参考图1描述过。在鳍片16和覆盖层18形成之后,构图的伪栅极层52被形成于鳍片16及覆盖层18之上。由于伪栅极层52随后将会被除去,它可以由任何适合的可易于除去的材料形成。在一个实施方案中,源/漏注入可以在形成伪栅极层52之后形成。以这种方式,伪栅极层52可以在注入期间保护鳍片16。伪栅极层52可以被认为是针对随后形成的栅电极38的至少一部分的伪结构。
[0038]图12示出钝化层54在伪栅极层52之上形成之后的器件10。钝化层54与钝化层20相似并且可以使用相同的处理和材料来形成。
[0039]图13示出了在平整钝化层54以使伪栅极层52的顶部显露之后的器件10。图14示出除去伪栅极层52之后的器件10。注意,鳍片16和覆盖层18保留了下来。因此,除去伪栅极层52使得在鳍片16被布置于其中的钝化层54内产生了开口51。也就是,注意到钝化层54内的开口51是钝化层54内的空腔的横截面。注意,开口51与上文所描述的开口24相似。但是,尽管开口24限定了栅电极38以及栅接触区44的位置,开口51限定了位于鳍片16上的栅极的一部分的位置。
[0040]图15示出了邻接于钝化层54侧壁的隔离物56的形成。隔离物56与上文所讨论的隔离物28相似并且能够使用上文相对于隔离物28所讨论的相同方法和材料来形成。例如,能够使用隔离层的各向异性蚀刻来形成隔离物56,其中隔离物56可以包括介电材料,例如氧化物。如同钝化层20一样,钝化层54具有比鳍片16更大的高度,允许在与鳍片16侧壁邻接的隔离物没有形成情况下在钝化层54侧壁上形成隔离物56。此外,注意到钝化层54的高度大于隔离物56的高度。(如上文相对于隔离物30和28所讨论的,注意到由于所示出的横截面,隔离物56看来似乎包括分离的部分;但是,它们可以是单一隔离物的几个部分。因此,多个隔离物56也可以被称为一个隔离物56。)
[0041]在隔离物56形成之后,栅极介电层58被形成在钝化层54上,以及在隔离物56、绝缘层14,以及开口51内的鳍片16上。在栅极介电层58形成之后,栅极层60被形成在栅极介电层58上。栅极介电层58和栅极层60分别与上文所讨论的栅极介电层32和栅极层34相似,并且能够使用上文相对于栅极介电层32和栅极层34所讨论的相同的方法和材料来形成。
[0042]图16示出了使栅极层60构图以及蚀刻栅极层60以形成栅电极38和栅接触区40之后的器件10。注意,与上文所讨论的栅极36不同,由此引起的栅极60基本上不接续于钝化层54的顶部,而是延展于钝化层54之上以形成栅电极38和栅接触区40的其余部分。因此,注意到栅极60会如图8所示出的那样呈现。但是,注意到隔离物56只是会被布置在栅电极38的一部分之下,而不是在栅电极38和栅接触区40的全体之下,如同图8中相对于隔离物28所示出的。此外,在图1-7的实施方案中,注意到从鳍片16伸出通过栅接触区40的栅极部分位于绝缘层14之上,其中钝化层20没有位于栅极34和绝缘层14之间。但是,注意到在图11-16的实施方案中,钝化层54并没有随后被除去,并且栅电极38和栅接触区40的一部分被形成于钝化层54之上。如同在图1-7的实施方案的情况下,隔离物56可以允许减小的栅极长度尺寸以及改进的机械稳定性。
[0043]尽管本发明已经相对于特别的传导类型或电势极性进行了描述,本领域技术人员应意识到传导类型和电势极性可以被反转。
[0044]而且,在描述和要求中的术语“前的”、“后的”、“顶部的”、“底部的”、“在......之上”、“在......之下”等,如果有的话,出于描述的目的使用而不一定是用于描述不变的相对位置。应当理解所使用的术语在适当的环境下是可交换的使得在此所描述的本发明的实施方案,例如,能够工作于除了所说明的那些或者与在此所描述的相反的其他取向下。
[0045]在上述说明书中,本发明已经参考具体的实施方案进行了描述。但是,本领域技术人员会意识到,在没有脱离本发明的范围的情况下,能够作出不同的修改和变更,如同在请求保护的范围中所阐明的。因此,本说明书和附图应看作是说明性的而不是限制性的,并且所有这样的修改意指包括于本发明的范围之内。
[0046]益处、其他优势,以及问题的解决方案已经相对于特殊的实施方案在上文进行了描述。但是,益处、优势、问题的解决方案,以及可以使任何益处、优势,或解决方案出现或变得更加显著的任何元件不应被理解为关键的、必需的,或者一些或所有要求的本质特征或元件。如同在此所使用的,术语“包括”、“含有”,或者它的任何其他变化意指涵盖非排它包含,使得处理、方法、物件,或者包括很多元件的装置不只是包括那些元件,而是可以包括没有清楚地列出的或者这样的处理、方法、物品,或器件所固有的其他元件。
[0047]术语“多个”,如在此所使用的,限定为两个或多于两个。术语“另一个”,如在此所使用的,限定为至少第二个或更多。
[0048]术语“耦连”,如在此所使用的,限定为被连接的,虽然不一定是直接地,而且不一定是机械地。
[0049]因为上文的详细描述是典型的,当“一个实施方案”被描述时,它是典型的实施方案。因此,单词“一个”的使用就此而论并非意要指示出一个且只有一个实施方案可以具有所描述的特性。而是,许多其他实施方案可以,并且通常具有典型的“一个实施方案”所描述的特性。因此,如同上文所使用的,当本发明在一个实施方案的情况下描述时,该一个实施方案是本发明许多可能的实施方案中的一个。
[0050]虽然上述说明涉及词语“一个实施方案”在详细描述中的使用,但是本领域技术人员应当理解如果在下面的权利要求中想要具体数量的所引入的要求元件,那么该意思会被明确地列述在权利要求中,而在缺少那样的叙述时此类限制不存在或不想要。例如,在下面的要求中,当要求元件被描述为具有“一个(one)”特性的时候,应当意指该元件被限制为一个且只有一个所描述的特性。
[0051]而且,术语“a”或“an”,如同在此所使用的,限定为一个或多于一个。此外,导语例如“至少一个”以及“一个或多个”,在权利要求中的使用不应该理解为暗示:另一个要求保护的元件通过不定冠词“a”或“an”的引入将含有该所引入的要求保护的元件的任何特别要求限制于只含有一个这样的元件的发明,即使当相同的要求包括导语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“a”或“an”时。这对于定冠词的使用同样有效。

Claims (20)

1.一种形成半导体器件的方法,该方法包括:
提供半导体层;
在半导体层之上形成钝化层,其中该钝化层具有带侧壁的开口;
在半导体层之上形成鳍片,其中在形成钝化层之后,该鳍片处于开口内;以及
在开口内形成栅极的一部分。
2.根据权利要求1的方法,其中鳍片在形成钝化层之前被形成。
3.根据权利要求1的方法,还包括:
形成沿着开口侧壁的隔离物。
4.根据权利要求3的方法,还包括在鳍片之上形成伪栅极;以及在形成间隔之前除去该伪栅极;并且其中形成栅极是在除去该伪栅极之后执行。
5.根据权利要求4的方法,其中形成栅极还包括形成栅电极和栅接触区并且形成伪栅极还包括为该栅电极形成伪结构。
6.根据权利要求3的方法,其中形成隔离物还包括:
在开口内和在鳍片之上沉积介电层;以及
各向异性地蚀刻该介电层以除去与钝化层邻接的那些部分之外的介电层的所有部分以形成隔离物,其中该隔离物具有第一高度并且以钝化层的开口为第二高度,其中该第一高度小于该第二高度。
7.根据权利要求6的方法,还包括:
在半导体层之上提供隐埋氧化物层;
在鳍片之上形成覆盖层;
在开口内及鳍片之上形成栅极介电层,并且其中:
形成鳍片还包括在隐埋氧化物层之上形成鳍片;以及
形成栅极还包括在栅极介电层之上形成栅极。
8.根据权利要求1的方法,其中形成钝化层还包括:
沉积钝化层;
在钝化层之上形成掩蔽层,其中该掩蔽层带有图案;以及
使用该掩蔽层来蚀刻钝化层以在该钝化层中形成开口。
9.根据权利要求3的方法,其中在开口内形成栅极的一部分还包括:
形成栅极的该部分使得该栅极的该部分具有顶部和底部,其中:
该顶部基本上与钝化层的顶部接续并且具有第一尺度;
该底部邻接于隔离物并且在隔离物之间具有第二尺度;
该第二尺度平行于该第一尺度;并且
该第一尺度大于该第二尺度。
10.根据权利要求1的方法,其中:
形成鳍片还包括以第一高度形成鳍片;以及
形成钝化层还包括以第二高度形成钝化层,其中该第二高度大于该第一高度。
11.一种形成半导体器件的方法,包括:
形成半导体层;
在半导体层之上形成钝化层,其中该钝化层具有开口并且其中开口具有侧壁;
在半导体层之上形成鳍片,其中在形成钝化层之后该鳍片位于钝化层的开口内;
形成与钝化层的开口的侧壁邻接的隔离物;以及
形成栅极,其中该栅极的一部分位于钝化层的开口内。
12.根据权利要求11的方法,其中鳍片在形成钝化层之前被形成。
13.根据权利要求11的方法,其中形成栅极还包括形成栅电极和栅接触区。
14.根据权利要求11的方法,其中形成隔离物还包括:
在钝化层的开口内以及在鳍片之上沉积介电层;以及
各向异性地蚀刻介电层以除去介电层的至少在鳍片之上的部分以及介电层的至少邻接于鳍片的部分,以形成沿着钝化层的开口的侧壁的隔离物。
15.根据权利要求11的方法,还包括在鳍片之上形成伪栅极;以及在形成隔离物之前除去该伪栅极;并且其中形成栅极在除去伪栅极之后执行。
16.根据权利要求11的方法,其中形成钝化层还包括:
沉积钝化层;
在钝化层之上形成掩蔽层,其中该掩蔽层具有图案;以及
使用该掩蔽层来蚀刻钝化层以形成该钝化层的开口。
17.一种半导体器件包括:
半导体层;
在半导体层之上的钝化层,其中该钝化层具有开口并且该开口具有侧壁;
在半导体层之上的以及在钝化层的开口内的鳍片;
与钝化层的开口的侧壁邻接的隔离物;以及
栅极,其中该栅极的一部分位于钝化层的开口内。
18.根据权利要求17的半导体器件,其中:
在钝化层的开口内的栅极部分具有顶部及底部;
顶部基本上与钝化层的顶部接续并且具有第一尺度;
底部与隔离物邻接并且第二尺度处于隔离物之间;
该第二尺度平行于该第一尺度;以及
该第一尺度大于该第二尺度。
19.根据权利要求17的半导体器件,其中:
鳍片具有第一高度;
钝化层具有第二高度;以及
该第二高度大于该第一高度。
20.根据权利要求18的半导体器件,其中该栅极包括金属栅极。
CN200780015277XA 2006-04-27 2007-03-14 具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构 Active CN101432877B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/380,530 US7442590B2 (en) 2006-04-27 2006-04-27 Method for forming a semiconductor device having a fin and structure thereof
US11/380,530 2006-04-27
PCT/US2007/063966 WO2007127533A2 (en) 2006-04-27 2007-03-14 Method for forming a semiconductor device having a fin and structure thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101432877A true CN101432877A (zh) 2009-05-13
CN101432877B CN101432877B (zh) 2011-09-28

Family

ID=38648827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200780015277XA Active CN101432877B (zh) 2006-04-27 2007-03-14 具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7442590B2 (zh)
JP (1) JP5208918B2 (zh)
KR (1) KR20090005066A (zh)
CN (1) CN101432877B (zh)
TW (1) TWI404206B (zh)
WO (1) WO2007127533A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177951A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 台湾积体电路制造股份有限公司 用于半导体器件的栅极结构
CN109427664A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6267958B1 (en) 1995-07-27 2001-07-31 Genentech, Inc. Protein formulation
US8202780B2 (en) * 2009-07-31 2012-06-19 International Business Machines Corporation Method for manufacturing a FinFET device comprising a mask to define a gate perimeter and another mask to define fin regions
JP5569243B2 (ja) * 2010-08-09 2014-08-13 ソニー株式会社 半導体装置及びその製造方法
US8766363B2 (en) 2012-11-07 2014-07-01 International Business Machines Corporation Method and structure for forming a localized SOI finFET
US8987823B2 (en) 2012-11-07 2015-03-24 International Business Machines Corporation Method and structure for forming a localized SOI finFET
US20140167162A1 (en) * 2012-12-13 2014-06-19 International Business Machines Corporation Finfet with merge-free fins
US8981496B2 (en) 2013-02-27 2015-03-17 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Metal gate and gate contact structure for FinFET
US9018054B2 (en) 2013-03-15 2015-04-28 Applied Materials, Inc. Metal gate structures for field effect transistors and method of fabrication
US8969155B2 (en) 2013-05-10 2015-03-03 International Business Machines Corporation Fin structure with varying isolation thickness
US9287372B2 (en) * 2013-12-27 2016-03-15 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited Method of forming trench on FinFET and FinFET thereof
US9679985B1 (en) * 2016-06-20 2017-06-13 Globalfoundries Inc. Devices and methods of improving device performance through gate cut last process
US11973143B2 (en) 2019-03-28 2024-04-30 Intel Corporation Source or drain structures for germanium N-channel devices

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4044276B2 (ja) * 2000-09-28 2008-02-06 株式会社東芝 半導体装置及びその製造方法
US6800905B2 (en) * 2001-12-14 2004-10-05 International Business Machines Corporation Implanted asymmetric doped polysilicon gate FinFET
US6803631B2 (en) * 2003-01-23 2004-10-12 Advanced Micro Devices, Inc. Strained channel finfet
US6855582B1 (en) * 2003-06-12 2005-02-15 Advanced Micro Devices, Inc. FinFET gate formation using reverse trim and oxide polish
US6855989B1 (en) * 2003-10-01 2005-02-15 Advanced Micro Devices, Inc. Damascene finfet gate with selective metal interdiffusion
US6951783B2 (en) 2003-10-28 2005-10-04 Freescale Semiconductor, Inc. Confined spacers for double gate transistor semiconductor fabrication process
US6936516B1 (en) 2004-01-12 2005-08-30 Advanced Micro Devices, Inc. Replacement gate strained silicon finFET process
US7041542B2 (en) * 2004-01-12 2006-05-09 Advanced Micro Devices, Inc. Damascene tri-gate FinFET
JP4796329B2 (ja) * 2004-05-25 2011-10-19 三星電子株式会社 マルチ−ブリッジチャンネル型mosトランジスタの製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103177951A (zh) * 2011-12-22 2013-06-26 台湾积体电路制造股份有限公司 用于半导体器件的栅极结构
CN103177951B (zh) * 2011-12-22 2017-04-12 台湾积体电路制造股份有限公司 用于半导体器件的栅极结构
CN109427664A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法
CN109427664B (zh) * 2017-08-24 2021-08-06 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体结构及其形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5208918B2 (ja) 2013-06-12
TW200742070A (en) 2007-11-01
CN101432877B (zh) 2011-09-28
US7442590B2 (en) 2008-10-28
JP2009535820A (ja) 2009-10-01
KR20090005066A (ko) 2009-01-12
US20070254435A1 (en) 2007-11-01
WO2007127533A2 (en) 2007-11-08
WO2007127533A3 (en) 2008-06-26
TWI404206B (zh) 2013-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101432877B (zh) 具有鳍片的半导体器件的形成方法及其结构
US10923389B2 (en) Air-gap spacers for field-effect transistors
CN104752503B (zh) 用于形成具有不同鳍高度的finfet的方法
US11515392B2 (en) Semiconductor divice having a carbon containing insulation layer formed under the source/drain
US9257545B2 (en) Stacked nanowire device with variable number of nanowire channels
CN102386230B (zh) 半导体组件及形成多位鳍状场效晶体管组件的方法
US9859375B2 (en) Stacked planar double-gate lamellar field-effect transistor
CN111952371A (zh) 半导体器件
CN104733531A (zh) 使用氧化物填充沟槽的双氧化物沟槽栅极功率mosfet
US11152360B2 (en) Architecture of N and P transistors superposed with canal structure formed of nanowires
CN103811344B (zh) 半导体器件及其制造方法
US20110275210A1 (en) Method of making vertical transistor with graded field plate dielectric
CN102074572A (zh) 集成电路结构
CN104051266A (zh) 用于鳍式场效应晶体管的鳍形状及其形成方法
CN107710418A (zh) 多屏蔽沟槽栅极场效应晶体管
CN103811346A (zh) 半导体器件及其制造方法
CN103811345A (zh) 半导体器件及其制造方法
US9876032B2 (en) Method of manufacturing a device with MOS transistors
CN103094070A (zh) 包括匹配电容器对的半导体器件及形成一种电容器的方法以及形成电阻器的方法
CN107845579A (zh) 在垂直晶体管器件上形成底部与顶部源极/漏极区的方法
CN103811340B (zh) 半导体器件及其制造方法
CN105390497A (zh) 包括带电荷体侧墙的cmos器件及其制造方法
TWI686850B (zh) 半導體裝置及其製作方法
CN109411536B (zh) 具有周围有基础绝缘结构的有源柱的半导体装置
CN101593703A (zh) 金属氧化物半导体场效应晶体管的制造方法及其器件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Texas in the United States

Patentee after: NXP America Co Ltd

Address before: Texas in the United States

Patentee before: Fisical Semiconductor Inc.

CP01 Change in the name or title of a patent holder