[发明专利]制造半导体器件和晶体管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及制造半导体器件和晶体管的方法。

背景技术

半导体器件被应用在许多电子应用中，诸如，个人电脑、手机、数码相机、以及其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方顺次地沉积绝缘或介电层、导电层、以及半导体层的材料，并且使用光刻来图案化各种材料从而在其上形成电路部件和元件来制造半导体器件。

近些年来半导体技术开发出了多栅极场效应晶体管(MuGFET)，该多栅极场效应晶体管通常是将一个以上栅极结合到一个器件中的金属氧化物半导体FET(MOSFET)。可以通过一个栅电极来控制多个栅极(在此，多个栅极表面在电学上用作一个栅极)或通过不相关的栅电极来控制多个栅极。一种被称为FinFET的MuGFET是带有从集成电路的硅表面中纵向地突起的鳍状半导体沟槽的晶体管。

在一些半导体设计中，将多个FinFET使用在一个晶体管设计中，同时，半导体材料的鳍被设置成平行的。有时，在鳍的上面形成有半导体材料外延生长。根据设计，该外延生长可以是混合(merged)的或非混合的。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种制造半导体器件的方法，包括：提供包括多个鳍的工件；在多个鳍的顶面上方形成半导体材料；在半导体材料上方形成蚀刻停止层；在蚀刻停止层上方设置绝缘材料；以及从多个鳍的上方去除蚀刻停止层的一部分和绝缘材料，其中，对形成半导体材料或形成蚀刻停止层进行控制，从而使得去除蚀刻停止层的一部分时不会去除位于多个鳍上方的半导体材料的最宽部分之间的蚀刻停止层。

其中，对形成半导体材料以及形成蚀刻停止层两者进行控制。

其中，通过控制位于多个鳍上方的半导体材料的最宽部分之间的间隔来控制半导体材料的形成。

其中，通过控制蚀刻停止层的厚度来控制蚀刻停止层的形成。

其中，形成蚀刻停止层包括形成对绝缘材料具有蚀刻选择性的材料。

其中，形成蚀刻停止层包括形成SiN、SiON、SiC、或SiOC。

其中，去除蚀刻停止层的一部分包括在多个鳍上方的半导体材料的最宽部分上方留下至少大约15nm的蚀刻停止层。

其中，多个鳍包括鳍式场效应晶体管(FinFET)的鳍。

此外，本发明提供了一种制造半导体器件的方法，包括：提供工件；在工件上方形成多个鳍；在多个鳍中的每一个的顶面上方外延生长半导体材料；在半导体材料上方形成蚀刻停止层；在蚀刻停止层上方放置绝缘材料；从多个鳍的上方去除蚀刻停止层的一部分和绝缘材料；以及在多个鳍上方形成导电材料，其中，对形成半导体材料或形成蚀刻停止层进行控制，从而使得去除蚀刻停止层的一部分时不会去除位于多个鳍上方的半导体材料的最宽部分之间的蚀刻停止层。

其中，外延生长半导体材料包括在多个鳍的顶面上方形成非混合的半导体材料。

其中，去除蚀刻停止层的一部分包括露出位于多个鳍中的每一个的顶面上方的半导体材料的顶部。

其中，形成导电材料包括形成接触件。

其中，形成接触件包括形成插槽式接触件或插塞式接触件。

其中，制造半导体器件包括形成晶体管。

此外，还提供了一种制造晶体管的方法，包括：提供工件；在工件上方形成多个鳍；在多个鳍中的每一个的顶面上方外延生长非混合的半导体材料，半导体材料的接近中心区域比半导体材料的接近顶面区域更宽；在半导体材料上方形成蚀刻停止层，其中，蚀刻停止层的一部分形成在半导体材料的较宽的中心区域下面；在蚀刻停止层上方设置绝缘材料；蚀刻掉位于多个鳍上方的蚀刻停止层的顶部和绝缘材料；以及在多个鳍上方形成导电材料，从而形成接触件，其中，对形成半导体材料或形成蚀刻停止层进行控制，从而使得去除蚀刻停止层的顶部时不会去除位于多个鳍上方的半导体材料的较宽的中心区域之间的蚀刻停止层。

其中，形成蚀刻停止层包括在位于多个鳍上方的半导体材料之间的蚀刻停止层中形成孔，以及其中，蚀刻掉蚀刻停止层的顶部时不到达蚀刻停止层中的孔。

其中，蚀刻停止层的厚度为位于多个鳍上方的半导体材料之间的最小间隔的至少一半。

其中，形成蚀刻停止层包括形成第一蚀刻停止层，以及其中，设置绝缘材料包括：在第一蚀刻停止层上方形成第一层间电介质(ILD)，在第一ILD上方形成第二蚀刻停止层，以及在第二蚀刻停止层上方形成第二ILD。

其中，设置绝缘材料包括形成第一绝缘材料，进一步包括在工件上方形成多个鳍之后，在多个鳍之间形成第二绝缘材料。