[发明专利]形成在块体衬底上的自对准多栅极晶体管

权利要求书

1.一种方法，包含下列步骤：

在半导体器件的半导体层上方形成第一掩模层，该掩模层包含定义栅极电极的横向尺寸及位置的栅极开孔；

在该栅极开孔中形成第二掩模层，该第二掩模层包含定义待形成在该半导体层中的多个鳍片的横向尺寸及位置的多个掩模特征；

利用该第一及第二掩模层执行蚀刻工艺，以便在该半导体层的部分中形成该鳍片；以及

在去除该第二掩模层后，在该栅极开孔中形成栅极电极结构，该栅极电极结构包含该栅极电极且连接至该多个鳍片。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤：在形成该多个鳍片后，在该栅极开孔中形成介电材料，以便调整该多个鳍片的电性有效高度。

3.如权利要求2所述的方法，其中，形成该介电材料的步骤包含下列步骤：在该第一掩模层上方及该栅极开孔内形成该介电材料以及使用该第一掩模层作为终止材料来去除该介电材料的第一过剩部分。

4.如权利要求3所述的方法，其中，去除该介电材料的第一过剩部分的步骤包含下列步骤：执行化学机械平坦化工艺以及使用该第一掩模层作为化学机械平坦化终止层。

5.如权利要求4所述的方法，其中，形成该第一掩模层的步骤包含下列步骤：在该半导体层上方形成第一子层以及在该第一子层上形成第二子层，其中，对于该化学机械平坦化工艺，与该第一子层相比，该第二子层有经增加的终止能力。

6.如权利要求5所述的方法，其中，该第二子层经形成为含有铂。

7.如权利要求3所述的方法，其中，形成该介电材料的步骤进一步包含下列步骤：通过执行蚀刻工艺来去除第二过剩部分以便暴露该多个鳍片的目标高度。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤：在去除该第一掩模层后，在该半导体层中形成与该栅极电极结构横向相邻的漏极及源极区。

9.如权利要求7所述的方法，其中，形成该栅极电极结构的步骤包含下列步骤：在该介电材料上方形成电极材料与占位材料中的至少一材料以及在该电极材料上形成掩模材料。

10.如权利要求9所述的方法，其中，形成该栅极电极结构的步骤进一步包含下列步骤：在该栅极开孔内，形成介电材料在该多个鳍片的暴露侧壁区上。

11.如权利要求9所述的方法，进一步包含下列步骤：用含金属材料取代占位材料与栅极电极材料中的该至少一材料。

12.如权利要求1所述的方法，进一步包含下列步骤：在去除该第一掩模层后，在该半导体层中形成与该栅极电极结构相邻的空腔以及用应变诱发半导体材料填满该空腔。

13.如权利要求1所述的方法，其中，形成该第一掩模层的步骤包含下列步骤：形成该第一掩模层以便接受暴露该半导体层的第二部分的第二栅极开孔，以及在该第二栅极开孔中形成第二栅极电极结构而不形成鳍片在该半导体层的该第二部分中。

14.一种形成半导体器件的方法，该方法包含下列步骤：

在形成在半导体层上方的第一掩模层中形成第一栅极开孔与第二栅极开孔，该第一及第二栅极开孔各自定义第一栅极电极结构与第二栅极电极结构的横向位置及尺寸；

在掩模该第二栅极开孔时，通过该第一栅极开孔，在该半导体层中形成多个鳍片；

在该第一栅极开孔中形成第一栅极电极结构，该第一栅极结构电极与该多个鳍片接触；

在该第二栅极开孔中形成第二栅极电极；以及

在该半导体层中形成与该第一及第二栅极电极结构相邻的漏极及源极区。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包含下列步骤：通过在该第一及第二栅极开孔中形成有预定义高度水平的介电材料，调整通过该第一栅极开孔所形成的该多个鳍片的电性有效高度。

16.如权利要求15所述的方法，其中，形成该介电材料包含下列步骤：在该掩模层上方以及在该第一及第二栅极开孔中沉积该介电材料，执行使用该掩模层作为终止层的平坦化工艺，以及通过执行蚀刻工艺来去除该介电材料在该第一及第二栅极开孔中的过剩部分。

17.如权利要求14所述的方法，进一步包含下列步骤：在去除该掩模层后，在该漏极及源极区中形成应变诱发半导体材料。