[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

本发明还提供了一种半导体器件的形成方法，包括：在半导体器件中形成层间隔离结构，层间隔离结构包括第一部分和第二部分，第一部分位于伪栅结构外侧，第二部分被伪栅结构覆盖，第一部分的侧壁和第二部分的侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁顶部和与第一侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₁，第一侧壁底部和与第一侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₂，与第一侧壁同一侧的第二侧壁上的点和与第二侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₃，l₁＞l₂≥l₃。增大层间隔离结构与鳍部之间的距离，能够较容易填充金属栅极材料，避免孔洞的出现。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

一直以来，缩小晶体管尺寸、提高集成电路的集成度是半导体行业永恒追求的主题。从FinFET(鳍式晶体管)到NWFET(纳米线电晶体)，栅极的物理尺寸不断减小。

由于尺寸的减小，向较窄凹槽中填充材料的过程变得比较困难，出现填充不满的情况，如在填充凹槽形成金属栅极时，容易出现金属栅极填充不满的孔洞，影响半导体器件的性能。

因此，亟需一种较少孔洞出现，并提高半导体器件性能的半导体器件及其形成方法。

发明内容

本发明实施例公开了一种半导体器件的形成方法，形成具有特殊形状的层间隔离结构，避免金属栅极内部出现孔洞，且使形成金属栅极的过程更加容易。

本发明公开了一种半导体器件，包括：半导体衬底和鳍部，鳍部形成于半导体衬底的上方；金属栅极结构，金属栅极结构覆盖部分鳍部，金属栅极结构包括高k介电层和金属栅极，高k介电层设置于金属栅极的底部和两侧面；和层间隔离结构，层间隔离结构设置于部分相邻的鳍部之间，层间隔离结构包括第一部分和第二部分，第一部分的底部高于位于鳍部上方的高k介电层的顶部，第一部分的侧壁和第二部分的侧壁分别为第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁顶部和与第一侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₁，第一侧壁底部和与第一侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₂，与第一侧壁同一侧的第二侧壁上的点和与第二侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离为l₃，l₁＞l₂≥l₃。

根据本发明的一个方面，从第一侧壁底部到第一侧壁顶部，第一侧壁上同侧的点和与第一侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离增大。

根据本发明的一个方面，从第一侧壁底部到第一侧壁顶部，第一部分的纵截面形状呈梯形。

根据本发明的一个方面，从第一侧壁底部到第二侧壁底部，与第一侧壁同侧的第二侧壁上的点和与第二侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离相等。

根据本发明的一个方面，从第一侧壁底部到第二侧壁底部，与第一侧壁同侧的第二侧壁上的点和与第二侧壁相邻的鳍部纵截面中轴线之间的距离减小。