半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件包括：第一鳍结构和第二鳍结构，设置在衬底上，分别平行于轴延伸；第一栅极部件，横穿第一鳍结构以覆盖第一鳍结构的中心部分；第二栅极部件，横穿第二鳍结构以覆盖第二鳍结构的中心部分；第一间隔件，包括：第一部分，包括两个层，两个层分别从第一栅极部件的侧壁朝向轴的相反方向延伸；以及第二部分，包括两个层，两个层分别从第一间隔件的第一部分的侧壁朝向轴的相反方向延伸；第二间隔件，包括两个层，两个层分别从第二栅极部件的侧壁朝向轴的相反方向延伸。本发明专利技术的实施例还涉及半导体器件的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法
本专利技术的实施例涉及半导体器件及其制造方法。
技术介绍
集成电路(IC)通常包括大量组件，尤其是晶体管。一种类型的晶体管是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。MOSFET器件通常包括位于半导体衬底的顶部上的栅极结构。栅极结构的两侧都被掺杂以形成源极区和漏极区。在栅极下方的源极区和漏极区之间形成沟道。基于施加到栅极的电压偏置，可以允许电流流过沟道或者禁止电流流过沟道。在一些情况下，通道可以形成为鳍状结构(这里是“鳍”)。这种鳍突出超过衬底的顶面并垂直于形成在衬底和鳍上的栅极结构。通常，使用这种鳍作为沟道的场效应晶体管被称为鳍式场效应晶体管(“FinFET”)。FinFET通常包括穿过突出鳍的中心部分的栅极部件和沿鳍的横向设置在栅极部件的两侧的一对源极/漏极部件。尽管当以这种三维方式形成FinFET时，FinFET表现出优于平面MOSFET的各种优点(例如，更强的栅极可控性，更高的缩放性等)，但是与平面MOSFET相比，FinFET通常呈现耦合在栅极部件和该对漏极/源极部件的每个之间的更高的寄生电容。这种更高的寄生电容通常是由栅极部件的侧壁与该对漏极/源极部件中的每个之间引起的更多电磁耦合引起的。FinFET的各种性能特性由于较高的寄生电容而恶化，例如降低的截止频率，这又可能限制FinFET的应用(例如，不适合射频(RF)应用)。因此，传统的FinFET及其制造方法并不完全令人满意。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种半导体器件，包括：第一鳍结构和第二鳍结构，设置在衬底上，分别平行于轴延伸；第一栅极部件，横穿所述第一鳍结构以覆盖所述第一鳍结构的中心部分；第二栅极部件，横穿所述第二鳍结构以覆盖所述第二鳍结构的中心部分；第一间隔件，包括：第一部分，包括分别从所述第一栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；和第二部分，包括分别从所述第一间隔件的所述第一部分的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；以及第二间隔件，包括分别从所述第二栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层。本专利技术的另一实施例提供了一种半导体器件，包括：第一鳍结构和第二鳍结构，设置在衬底上，分别平行于轴延伸；第一栅极部件，横穿所述第一鳍结构以覆盖所述第一鳍结构的中心部分；第二栅极部件，横穿所述第二鳍结构以覆盖所述第二鳍结构的中心部分；第一间隔件，包括：第一部分，包括分别从所述第一栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；第二部分，包括分别从所述第一间隔件的所述第一部分的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；第二间隔件，包括：第一部分，包括分别从所述第二栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；第二部分，包括分别从所述第二间隔件的所述第一部分的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层，其中，所述第二间隔件的所述第一部分的厚度薄于所述第一间隔件的所述第一部分的厚度。本专利技术的又一实施例提供了一种用于形成鳍式场效应晶体管(FinFET)的方法，包括：形成第一鳍结构和第二鳍结构，所述第一鳍结构和所述第二鳍结构的每个从隔离部件的上边界表面突出；形成穿过所述第一鳍结构的中心部分的第一伪堆叠件以及穿过所述第二鳍结构的中心部分的第二伪堆叠件；形成覆盖所述第一伪堆叠件和所述第二伪堆叠件的第一介电层；蚀刻覆盖所述第一伪堆叠件的所述第一介电层的部分；形成覆盖所述第一伪堆叠件和所述第二伪堆叠件的第二介电层；以及蚀刻所述第二介电层以形成沿所述第一伪堆叠件的侧壁延伸的第一间隔件和沿所述第二伪堆叠件的侧壁延伸的第二间隔件，其中，所述第一间隔件和所述第二间隔件各自包括所述第一介电层和所述第二介电层，其中，所述第一间隔件的所述第一介电层比所述第二间隔件的所述第一介电层薄。附图说明当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术的各个方面。应该强调，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制并且仅用于说明的目的。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1A、图1B和图1C共同示出了根据一些实施例的形成半导体器件的方法的实施例的流程图。图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A、图9A、图10A、图11A、图12A、图13A、图14A、图15A、图16A、图17A和图18A示出了根据一些实施例的由图1A至图1C的方法制造的在各个制造阶段期间的示例性半导体器件的立体图。图2B、图3B、图4B、图5B、图6B、图7B、图8B、图9B/图9C、图10B、图11B/图11C/图11D、图12B/图12C/图12D、图13B/图13C、图14B/图14C、图15B/图15C、图16B/图16C、图17B/图17C和图18B/图18C示出了根据一些实施例的图2A、图3A、图4A、图5A、图6A、图7A、图8A、图9A、图10A、图11A、图12A、图13A、图14A、图15A、图16A、图17A和图18A的相应的截面图。图19A示出了根据一些实施例的示例性半导体器件的立体图。图19B/图19C示出了根据一些实施例的图18A的相应的截面图。具体实施方式以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术的不同特征不同的实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实施例或实例以简化本专利技术。当然这些仅是实例而不旨在限制。例如，元件的尺寸不限于所公开的范围或值，但可能依赖于工艺条件和/或器件所需的性能。此外，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚的目的，各个部件可以以不同的比例任意地绘制。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空间关系术语，以描述如图中所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间关系术语旨在包括器件在使用或操作工艺中的不同方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其它方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可以同样地作相应地解释。本专利技术提供了半导体器件及其形成方法的各种实施例，该半导体器件包括由多个介电层形成的间隔件。例如，本专利技术提供了鳍式场效应晶体管(FinFET)以及形成FinFET的方法的各种实施例，FinFET包括沿着FinFET的栅极部件的相应侧壁延伸的多层间隔件。通过在栅极部件和FinFET的各个源极/漏极部件之间插入这样的多层间隔件，可以显著地抑制栅极部件和源极/漏极部件之间的相应电磁耦合(寄生电容)，因为例如它们之间耦合的距离增加。因此，可以有利地增强所公开的FinFET的截止频率。此外，在一些实施例中，本专利技术提供了一些实施例以同时形成多个FinFET，其中每个FinFET的第一子集具有单层间隔件，或者相对薄的多层间隔件，并且每个FinFET的第二子集具有多层间隔件。因此，对寄生电容不太敏感的FinFET的第一子集可适用于逻辑应用(例如，逻辑门)，并且对寄生电容更敏感的FinFET的第二子集可适用于射频(RF)应用(例如，RF晶体管)。图1A、图1B和图1C共同示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的形成半导体器件的方法100的流程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：第一鳍结构和第二鳍结构，设置在衬底上，分别平行于轴延伸；第一栅极部件，横穿所述第一鳍结构以覆盖所述第一鳍结构的中心部分；第二栅极部件，横穿所述第二鳍结构以覆盖所述第二鳍结构的中心部分；第一间隔件，包括：第一部分，包括分别从所述第一栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；和第二部分，包括分别从所述第一间隔件的所述第一部分的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；以及第二间隔件，包括分别从所述第二栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层。

【技术特征摘要】
2017.11.28 US 62/591,305;2018.11.05 US 16/180,6231.一种半导体器件，包括：第一鳍结构和第二鳍结构，设置在衬底上，分别平行于轴延伸；第一栅极部件，横穿所述第一鳍结构以覆盖所述第一鳍结构的中心部分；第二栅极部件，横穿所述第二鳍结构以覆盖所述第二鳍结构的中心部分；第一间隔件，包括：第一部分，包括分别从所述第一栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；和第二部分，包括分别从所述第一间隔件的所述第一部分的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层；以及第二间隔件，包括分别从所述第二栅极部件的侧壁朝向所述轴的相反方向延伸的两个层。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一栅极部件和所述第二栅极部件的每个包括栅极介电层和设置在所述栅极介电层上的至少一个栅极导电层。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述栅极介电层包括高k介电层，并且所述栅极导电层包括至少一个金属层或多晶硅层。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一间隔件的所述第一部分的所述两个层覆盖所述第一鳍结构的分别邻近中心部分的第一侧部。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述第一间隔件的所述第二部分的所述两个层覆盖所述第一鳍结构的分别邻近所述第一侧部的第二侧部。6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：一对第一源极/漏极部件，沿着所述第一鳍结构，分别设置在所述第一间隔件的所述第二部分的外侧处；以及一对第二源极/漏极部件，沿着所述第二鳍结构，分别设置在所述第二间隔件的外侧处。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述一对第一源极/漏极部件通过至少所述第一间隔件与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕志，萧茹雄，林景彬，黄智睦，蔡富村，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71