[发明专利]半导体器件及制造方法

说明书

本公开总体涉及半导体器件及制造方法。提出了形成半导体器件的结构和方法，其中在栅极电极之上形成无空隙的核‑壳硬掩模。在一些实施例中，该无空隙的核‑壳硬掩模可如下形成：在栅极电极之上形成第一衬里层、在第一衬里层之上形成无空隙材料、使无空隙材料凹陷、以及在经凹陷的无空隙材料之上形成第二衬里。

技术领域

本公开总体涉及半导体器件及制造方法。

背景技术

半导体器件被用于各种电子应用中，例如，个人计算机、蜂窝电话、 数码相机、以及其他电子设备。半导体器件通常通过以下方式来制造：在 半导体衬底之上顺序地沉积材料的绝缘层或电介质层、导电层和半导体层， 并使用光刻对各个材料层进行图案化以在其上形成电路组件和元件。

半导体行业通过不断减小最小特征尺寸来不断提高各种电子组件(例 如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许将更多的 组件集成到给定面积中。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，该方 法包括：在栅极沟槽中形成栅极结构，所述栅极结构包括栅极电极和上覆 于所述栅极电极的第一栅极掩模；在所述栅极结构之上，在所述栅极沟槽 中，形成第一衬里层；在所述栅极沟槽中，并且所述第一衬里层之上形成 第二栅极掩模材料；蚀刻所述第二栅极掩模材料，使得所述第二栅极掩模 材料的顶表面低于所述第一衬里层的顶表面；形成上覆于所述第一衬里层和所述第二栅极掩模材料的第二衬里层；以及对所述第一衬里层和所述第 二衬里层执行结晶化工艺。

根据本公开的另一实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，该方 法包括：在半导体鳍之上形成第一栅极电极；在电介质层的第一开口内在 所述第一栅极电极之上形成第一帽盖层；在所述第一开口内在所述第一帽 盖层之上形成第一衬里；在所述第一开口内在所述第一衬里之上形成无空 隙的第二栅极掩模材料；以及在所述第一开口内在所述无空隙的第二栅极 掩模材料之上形成第二衬里。

根据本公开的又一实施例，提供了一种制造半导体器件的方法，该方 法包括：在半导体鳍之上形成栅极电极；在所述栅极电极之上形成第一帽 盖层；以及在所述第一帽盖层之上形成第二帽盖层，所述第二帽盖层包括： 第一衬里；第二帽盖层材料，所述第二帽盖层材料没有空隙；以及第二衬 里，位于所述第二帽盖层材料之上，所述第二衬里与电介质层共面。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以从下面的具体实施方式 中最佳地理解本公开的各方面。注意，根据行业的标准做法，各种特征不 是按比例绘制的。事实上，为了讨论的清楚起见，各种特征的尺寸可被任 意增大或减小。

图1以三维视图示出了根据一些实施例的FinFET的示例。

图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8A、图8B、图9A、图9B、 图10A、图10B、图10C、图10D、图11A、图11B、图12A、图12B、 图13A、图13B、图14A、图14B、图14C、图15A、图15B、图15C、 图16、图17、图18、图19、图20、图21、图22、图23、图24、图25、 图26、图27、图28、图29、图30、图31、图32、图33、图34A、图 34B和图34C是根据一些实施例的制造FinFET的中间阶段的截面图。

具体实施方式

下面的公开内容提供了用于实现本发明的不同特征的许多不同的实施 例或示例。下文描述了组件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些 仅是示例而不意图是限制性的。例如，在下面的描述中，在第二特征上方 或之上形成第一特征可包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的 实施例，并且还可包括可以在第一特征和第二特征之间形成附加特征，使 得第一特征和第二特征可以不直接接触的实施例。此外，本公开可以在各 个示例中重复参考数字和/或字母。该重复是出于简单和清楚的目的，并且 其本身不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。