本發(fā)明涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法,且更具體地涉及一種結(jié)構(gòu)和一種用于位于源極/漏極區(qū)上方的自對(duì)準(zhǔn)接觸結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù):
隨著半導(dǎo)體器件的尺寸的減小,例如,自對(duì)準(zhǔn)接觸件(sac)已經(jīng)廣泛地用于制造更靠近場(chǎng)效應(yīng)晶體管(fet)中的柵極結(jié)構(gòu)布置的源極/漏極(s/d)接觸件。通常,通過(guò)圖案化層間介電(ild)層來(lái)制造sac,在該層間介電層下面,接觸蝕刻停止層(cesl)形成在具有側(cè)壁間隔件的柵極結(jié)構(gòu)上方。ild層的最初的蝕刻停止在cesl處,并且然后,蝕刻cesl以形成sac。隨著器件密度增加(即,半導(dǎo)體器件的尺寸減小),側(cè)壁間隔件的厚度變得更薄,這可以導(dǎo)致s/d接觸件與柵電極之間的短路。此外,兩個(gè)鄰近的源極/漏極接觸件之間的分離已經(jīng)變緊。因此,需要提供具有s/d接觸件之間的改進(jìn)的電隔離的sac結(jié)構(gòu)及制造工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法,包括:在襯底上方形成第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu),所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸并且彼此平行地布置在與所述第一方向相交的第二方向上;在所述襯底上方形成隔離絕緣層,從而使得所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)的上部部分從所述隔離絕緣層暴露;在所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)的部分上方形成第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)在所述第二方向上延伸并且彼此平行地布置在所述第一方向上;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)上方形成層間絕緣層;在所述層間絕緣層上方形成具有第一開(kāi)口的第一掩模圖案,所述第一開(kāi)口位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上面;以及穿過(guò)所述第一掩模圖案的所述第一開(kāi)口切割所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu),其中:在平面中,所述第一掩模圖案包括在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的第二開(kāi)口,以及所述方法還包括:穿過(guò)所述第二開(kāi)口蝕刻所述隔離絕緣層和所述層間介電層以形成第一凹槽;在所述第一凹槽中形成絕緣層;形成具有第三開(kāi)口的第二掩模圖案以暴露所述絕緣層的位于所述第一凹槽中的部分和所述層間介電層的部分;穿過(guò)所述第三開(kāi)口蝕刻所述層間介電層的暴露部分以形成第二凹槽;以及在所述第二凹槽中形成導(dǎo)電材料。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu),所述第二鰭結(jié)構(gòu)通過(guò)隔離絕緣層與所述第一鰭結(jié)構(gòu)隔離,所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸;第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)和第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,均形成在所述第一鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第一柵電極,所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第二柵電極,所述第一柵電極和所述第二柵電極在與所述第一方向相交的第二方向上延伸;第一源極/漏極區(qū),由所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用并且設(shè)置在所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間;層間絕緣層,設(shè)置在所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)、所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及所述第一源極/漏極區(qū)上方;第一源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第一源極/漏極區(qū)上并且向著所述第二鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得所述第一源極/漏極接觸層的部分位于所述隔離絕緣層上方;以及分離絕緣層,鄰近所述第一源極/漏極接觸層設(shè)置,其中:所述第一源極/漏極接觸層的端部與所述分離絕緣層接觸,和所述分離絕緣層由不同于所述隔離絕緣層和所述層間絕緣層的絕緣材料制成。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:第一鰭結(jié)構(gòu),從在襯底上方設(shè)置的隔離絕緣層突出并且在第一方向上延伸;第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu),均形成在所述第一鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)在與所述第一方向相交的第二方向上延伸;第一源極/漏極區(qū),設(shè)置在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間;層間絕緣層,設(shè)置在所述第一鰭結(jié)構(gòu)、所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述第一源極/漏極區(qū)上方;第一源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第一源極/漏極區(qū)上;以及分離絕緣層,鄰近所述第一源極/漏極接觸層設(shè)置,其中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)的端部、所述第二柵極結(jié)構(gòu)的端部以及所述第一源極/漏極接觸層的端部與所述分離絕緣層的同一面接觸。
附圖說(shuō)明
當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí),根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐,對(duì)各種部件沒(méi)有按比例繪制并且僅僅用于說(shuō)明的目的。實(shí)際上,為了清楚的討論,各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。
圖1a至圖8d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。
圖9和圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性布局結(jié)構(gòu)。
圖11a至圖15d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。
圖16a至圖20d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。
圖21a至圖21d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
應(yīng)當(dāng)理解,以下公開(kāi)內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?。下面將描述元件和布置的特定?shí)例以簡(jiǎn)化本發(fā)明。當(dāng)然,這些僅僅是實(shí)例而不旨在限制。例如,元件的尺寸不限于所公開(kāi)的范圍或值,但可能依賴(lài)于工藝條件和/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觸形成的實(shí)施例,并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成附加的部件,從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。為了簡(jiǎn)化和清楚,可以以不同的尺寸任意地繪制各個(gè)部件。
而且,為便于描述,在此可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…上面”、“上部”等的空間相對(duì)術(shù)語(yǔ),以便于描述如圖所示的一個(gè)元件或部件與另一元件或部件的關(guān)系。除了圖中所示的方位外,空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉(zhuǎn)90度或在其他方位上),而在此使用的空間相對(duì)描述符可以同樣地作相應(yīng)的解釋。另外,術(shù)語(yǔ)“由...制成”可以意為“包括”或者“由...組成”。
圖1a至圖8d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。應(yīng)該理解,可以在由圖1a至圖8d示出的工藝之前、期間和/或之后提供附加操作,并且對(duì)于方法的附加的實(shí)施例,可以替代或消除以下所描述的一些操作。操作/工藝的順序可互換。
圖1a至圖1c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖1a示出了平面(頂面)圖,圖1b示出了沿圖1a的線x1-x1的截面圖,以及圖1c示出了沿圖1a的線y1-y1的截面圖。
圖1a至圖1c示出了形成金屬柵極結(jié)構(gòu)后的半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)。在圖1a至圖1c中,在例如襯底10上方形成的鰭結(jié)構(gòu)20的部分的溝道層上方形成金屬柵極結(jié)構(gòu)40。在z方向上,金屬柵極結(jié)構(gòu)40設(shè)置在鰭結(jié)構(gòu)20上方。金屬柵極結(jié)構(gòu)40在y方向上延伸且在x方向上布置,同時(shí)鰭結(jié)構(gòu)20在x方向上延伸且在y方向上布置。在一些實(shí)施例中,金屬柵極結(jié)構(gòu)40的厚度在從約15nm至約50nm的范圍內(nèi)。金屬柵極結(jié)構(gòu)40包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)介電材料層形成的柵極介電層(未示出)和通過(guò)一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電材料層形成的金屬柵電極(未示出)。在一些實(shí)施例中,金屬柵極結(jié)構(gòu)40還包括在金屬柵電極上方設(shè)置的蓋絕緣層(capinsulatinglayer)。在一些實(shí)施例中,金屬柵極結(jié)構(gòu)40的寬度在從約5nm至約15nm的范圍內(nèi)。
如圖1b所示,在金屬柵極結(jié)構(gòu)40的兩個(gè)側(cè)壁上形成側(cè)壁間隔件42(在圖1a中省略)。在一些實(shí)施例中,側(cè)壁間隔件42在側(cè)壁間隔件的底部處的膜厚度在從約1nm至約10nm的范圍內(nèi),并且在其他實(shí)施例中,該膜厚度在從約2nm至約8nm的范圍內(nèi)。
如圖1b和圖1c所示,在襯底10上方形成隔離絕緣層30。鰭結(jié)構(gòu)20的底部部分嵌入在隔離絕緣層30中且鰭結(jié)構(gòu)20的上部部分(溝道層)從隔離絕緣層30突出。在隔離絕緣層30上方形成柵極結(jié)構(gòu)40。
在圖1a至圖1c中,示出了兩個(gè)金屬柵極結(jié)構(gòu)40和四個(gè)鰭結(jié)構(gòu)20。然而,金屬柵極結(jié)構(gòu)40和鰭結(jié)構(gòu)20的數(shù)量不分別地限制于兩個(gè)和四個(gè)。
圖1d示出了金屬柵極結(jié)構(gòu)40的示例性結(jié)構(gòu)。金屬柵極結(jié)構(gòu)40包括柵極介電層13和金屬柵電極層17。金屬柵電極17包括一個(gè)或多個(gè)金屬材料層,諸如al、cu、w、ti、ta、tin、tial、tialc、tialn、tan、nisi、cosi、其他導(dǎo)電材料。柵極介電層13設(shè)置在鰭結(jié)構(gòu)20的溝道層和金屬柵電極17之間且包括諸如高k金屬氧化物的金屬氧化物的一層或多層。用于高k電介質(zhì)的金屬氧化物的實(shí)例包括li、be、mg、ca、sr、sc、y、zr、hf、al、la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu的氧化物和/或它們混合物。在一些實(shí)施例中,在溝道層和柵極介電層之間形成由例如二氧化硅制成的界面介電層11。
在一些實(shí)施例中,一個(gè)或多個(gè)功函調(diào)整層15插入在柵極介電層13和金屬柵電極17之間。功函調(diào)整層由導(dǎo)電材料制成,諸如tin、tan、taalc、tic、tac、co、al、tial、hfti、tisi、tasi或tialc的單層或者這些材料的兩種或多種的多層。對(duì)于n溝道fet,tan、tialc、tin、tic、co、tial、hfti、tisi和tasi中的一種或多種用作功函調(diào)整層,而對(duì)于p溝道fet,tialc、al、tial、tan、taalc、tin、tic和co中的一種或多種用作功函調(diào)整層。
設(shè)置在金屬柵電極17上方的蓋絕緣層19包括一層或多層絕緣材料,諸如包括sin、sicn和siocn的氮化硅基材料。
側(cè)壁間隔件42的材料包括sio2、sin、sioc或siocn的一種或多種。此外,如在圖1b和圖1c中所示,第一層間介電層(ild)50形成在隔離絕緣層30上方且柵極結(jié)構(gòu)40嵌入在ild50中。在圖1a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
圖1a至圖1c的結(jié)構(gòu)可以通過(guò)下面的操作制造。在該實(shí)施例中,采用由柵極替換工藝制造的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)。
首先,在襯底上方制造鰭結(jié)構(gòu)。鰭結(jié)構(gòu)包括底部區(qū)和作為溝道區(qū)的上部區(qū)。例如,襯底是具有在從約1×1015cm-3至約1×1018cm-3范圍內(nèi)的雜質(zhì)濃度的p型硅襯底。在其他的實(shí)施例中,襯底是具有在從約1×1015cm-3至約1×1018cm-3范圍內(nèi)的雜質(zhì)濃度的n型硅襯底。可選地,襯底可以包括:其他元素半導(dǎo)體,諸如鍺;化合物半導(dǎo)體,包括諸如sic和sige的iv-iv族化合物半導(dǎo)體、諸如gaas、gap、gan、inp、inas、insb、gaasp、algan、alinas、algaas、gainas、gainp和/或gainasp的iii-v族化合物半導(dǎo)體;或它們的組合。在一個(gè)實(shí)施例中,襯底是soi(絕緣體上硅)襯底的硅層。
在形成鰭結(jié)構(gòu)之后,在鰭結(jié)構(gòu)上方形成隔離絕緣層。隔離絕緣層包括通過(guò)lpcvd(低壓化學(xué)汽相沉積)、等離子體cvd或可流動(dòng)cvd形成的一層或多層絕緣材料,諸如氧化硅、氮氧化硅或氮化硅。隔離絕緣層可以由以下材料的一層或多層形成:旋涂玻璃(sog)、sio、sion、siocn和/或摻雜氟的硅酸鹽玻璃(fsg)。
在鰭結(jié)構(gòu)上方形成隔離絕緣層之后,執(zhí)行平坦化操作,以去除隔離絕緣層的部分。平坦化操作可包括化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)和/或回蝕刻工藝。然后,還去除(開(kāi)槽)隔離絕緣層,從而暴露鰭結(jié)構(gòu)的上部區(qū)。
偽柵極結(jié)構(gòu)形成在暴露的鰭結(jié)構(gòu)上方。偽柵極結(jié)構(gòu)包括由多晶硅制成的偽柵電極層和偽柵極介電層。包括一個(gè)或多個(gè)絕緣材料層的側(cè)壁間隔件還形成在偽柵電極層的側(cè)壁上。在形成偽柵極結(jié)構(gòu)之后,將未被偽柵極結(jié)構(gòu)覆蓋的鰭結(jié)構(gòu)開(kāi)槽至隔離絕緣層的上表面下方。然后,通過(guò)使用外延生長(zhǎng)方法在開(kāi)槽的鰭結(jié)構(gòu)上方形成源極/漏極區(qū)。源極/漏極區(qū)可以包括對(duì)溝道區(qū)施加應(yīng)力的應(yīng)變材料。
然后,層間介電層(ild)形成在偽柵極結(jié)構(gòu)和源極/漏極區(qū)上方。在平坦化操作之后,去除偽柵極結(jié)構(gòu),從而制造柵極間隔。然后,在柵極間隔中,形成包括金屬柵電極和柵極介電層(諸如高k介電層)的金屬柵極結(jié)構(gòu)。
圖2a至圖2c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖2a示出了平面(頂面)圖,圖2b示出了沿圖2a的線x1-x1的截面圖,以及圖2c示出了沿圖2a的線y1-y1的截面圖。在圖2a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
通過(guò)圖2a至圖2c中所示的操作,金屬柵極結(jié)構(gòu)40被切割為用于相應(yīng)晶體管的多塊柵極結(jié)構(gòu)。具有在x方向上延伸的開(kāi)口的掩模圖案(例如,光刻膠圖案或硬掩模圖案)形成在圖1a至圖1c中示出的結(jié)構(gòu)上方,并且然后,實(shí)施諸如干蝕刻和/或濕蝕刻的圖案化操作以切割金屬柵極圖案。此外,還蝕刻第一ild50和隔離絕緣層30,從而形成開(kāi)口45。在一些實(shí)施例中,隔離絕緣層30被蝕刻(開(kāi)槽)至深度d1,該深度在從約30nm至約60nm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中,開(kāi)口45的寬度w1在從約20nm至約80nm的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中,隔離絕緣層30未被蝕刻(即,d1=0)。
圖3a至圖3c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖3a示出了平面(頂面)圖,圖3b示出了沿圖3a的線x1-x1的截面圖,以及圖3c示出了沿圖3a的線y1-y1的截面圖。在圖3a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
如圖3a至圖3c所示,開(kāi)口45填充有絕緣材料以形成分離件60。用于分離件60的絕緣材料包括具有相對(duì)于隔離絕緣層30和第一ild50的材料更高的蝕刻選擇性的絕緣材料的一層或多層。這樣的材料包括諸如sin、sion或siocn的氮化硅基材料、諸如氧化鋁的鋁基材料(可以統(tǒng)稱(chēng)為alo)、氮氧化鋁(可以統(tǒng)稱(chēng)為alon)或氮化鋁(可以統(tǒng)稱(chēng)為aln)的鋁基材料。在一個(gè)實(shí)施例中,sin用于分離件60。
為了形成分離件60,例如sin的絕緣材料的毯式層形成在圖2a至圖2c的結(jié)構(gòu)上方,然后實(shí)施諸如回蝕刻工藝和/或化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝的平坦化操作。在一些實(shí)施例中,分離件60的厚度t1在從約30nm至約60nm的范圍內(nèi)。
圖4a至圖4d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖4a示出了平面(頂面)圖,圖4b示出了沿圖4a的線x1-x1的截面圖,圖4c示出了沿圖4a的線y1-y1的截面圖,以及圖4d示出了沿圖4a的線x2-x2的截面圖。在圖4a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
具有在y方向上延伸的開(kāi)口75的掩模圖案70(例如,光刻膠圖案或硬掩模圖案)形成在圖3a至圖3c中示出的結(jié)構(gòu)上方。開(kāi)口75對(duì)應(yīng)于相應(yīng)晶體管的源極/漏極。沿y方向的開(kāi)口75的邊緣可以或可以不與柵極結(jié)構(gòu)40重疊。
在本實(shí)施例中,形成第一晶體管tr1、第二晶體管tr2、第三晶體管tr3和第四晶體管tr4。第一晶體管tr1和第二晶體管tr2共用同一源極/漏極區(qū)25a且第三晶體管tr3和第四晶體管tr4共用同一源極/漏極區(qū)25b。在本實(shí)施例中,源極/漏極區(qū)25a和25b分別地形成在兩個(gè)鰭結(jié)構(gòu)上方。應(yīng)該理解,在本發(fā)明中,源極和漏極僅用于彼此區(qū)分并且可互換使用。源極/漏極是指源極或漏極中的一個(gè)。
圖5a至圖5d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖5a示出了平面(頂面)圖,圖5b示出了沿圖5a的線x1-x1的截面圖,圖5c示出了沿圖5a的線y1-y1的截面圖,以及圖5d示出了沿圖5a的線x2-x2的截面圖。在圖5a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
如圖5a和圖5c所示,通過(guò)使用掩模圖案70作為蝕刻掩模,第一ild50被部分地蝕刻以暴露源極/漏極區(qū)25a、25b。由于分離件60是由氮化硅基材料(例如,sin)制成的且第一ild50是由氧化硅基材料(例如,sio2)制成的,所以在源極/漏極區(qū)25a、25b上方的開(kāi)口26a、26b可以自對(duì)準(zhǔn)的方式在y方向上形成。此外,當(dāng)柵極結(jié)構(gòu)40的側(cè)壁間隔件42和蓋絕緣層19由氮化硅基材料(例如,sin)制成時(shí),在源極/漏極區(qū)25a、25b上方的開(kāi)口26a、26b可以自對(duì)準(zhǔn)的方式在x方向上形成。
圖6a至圖6d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖6a示出了平面(頂面)圖,圖6b示出了沿圖6a的線x1-x1的截面圖,圖6c示出了沿圖6a的線y1-y1的截面圖,以及圖6d示出了沿圖6a的線x2-x2的截面圖。在圖6a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
在源極/漏極開(kāi)口26a和26b形成之后,在開(kāi)口中形成導(dǎo)電材料以獲得源極/漏極接觸層80。用于源極/漏極接觸層80的導(dǎo)電材料包括w、cu、co、ni或它們的硅化物的一層或多層。為了形成源極/漏極接觸層80,通過(guò)例如,cvd、包括濺射、原子層沉積(ald)的物理汽相沉積(pvd)、或其它合適的膜形成方法來(lái)形成導(dǎo)電材料的毯式層。然后,實(shí)施諸如回蝕刻工藝和/或化學(xué)機(jī)械拋光(cmp)工藝的平坦化操作,從而獲得圖6a至圖6d的結(jié)構(gòu)。
圖7a至圖7d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖7a示出了平面(頂面)圖,圖7b示出了沿圖7a的線x1-x1的截面圖,圖7c示出了沿圖7a的線y1-y1的截面圖,以及圖7d示出了沿圖7a的線x2-x2的截面圖。在圖7a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50和第二ild85。
在形成源極/漏極接觸層80之后,如圖7a至圖7d所示形成第二ild85和第一通孔插塞90。第二ild85包括絕緣材料的一層或多層,諸如sio2、sioc、siocn或低k介電材料(k=4至5)。可以通過(guò)使用鑲嵌工藝形成第一通孔插塞90。用于第一通孔插塞90的材料包括w、co、ni、ti、tin、ta、tan或其它合適的導(dǎo)電材料的一層或多層。在該實(shí)施例中,第一通孔插塞90連接用于源極/漏極區(qū)25a和25b的兩個(gè)源極/漏極接觸層80。
圖8a至圖8d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖8a示出了平面(頂面)圖,圖8b示出了沿圖8a的線x1-x1的截面圖,圖8c示出了沿圖8a的線y1-y1的截面圖,以及圖8d示出了沿圖8a的線x2-x2的截面圖。在圖8a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50、第二ild85和第三ild95。
隨后,第三ild95和第一金屬引線100形成在圖7a至圖7d的結(jié)構(gòu)上方。第三ild95包括絕緣材料的一層或多層,諸如sio2、sioc、siocn或低k介電材料(k=4至5)。用于第一金屬引線100的材料包括cu、al、ti、tin、ta、tan或其它合適的導(dǎo)電材料的一層或多層??梢酝ㄟ^(guò)使用鑲嵌工藝形成第一金屬引線100。
如圖8a至圖8d所示,第一鰭結(jié)構(gòu)20a和通過(guò)隔離絕緣層30與第一鰭結(jié)構(gòu)20a隔離的第二鰭結(jié)構(gòu)20b設(shè)置在襯底10上方。第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)tr1和第二finfettr2(見(jiàn)圖4a)形成在第一鰭結(jié)構(gòu)20a上方。第一finfet包括第一柵電極40a并且第二finfet包括第二柵電極40b。第一源極/漏極區(qū)25a(見(jiàn)圖4a)由第一finfettr1和第二finfettr2共用且設(shè)置在第一finfettr1和第二finfettr2之間。第一層間絕緣層50設(shè)置在第一和第二鰭結(jié)構(gòu)、第一和第二finfet以及第一源極/漏極區(qū)上方。第一源極/漏極接觸層80設(shè)置在第一源極/漏極區(qū)上且向著第二鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得第一源極/漏極接觸層80的部分位于隔離絕緣層30上方。第一通孔插塞90設(shè)置在第一源極/漏極接觸層80的部分上且位于隔離絕緣層30上方。第一金屬引線層100設(shè)置在第一通孔插塞90上。第一源極/漏極接觸層80的端部與由不同于隔離絕緣層30和第一ild50的絕緣材料制成的分離件60接觸。此外,柵極結(jié)構(gòu)40a、40b的端部和第一源極/漏極接觸層80的端部與分離件60的同一面接觸。
應(yīng)該理解,圖8a至圖8d中示出的器件進(jìn)一步經(jīng)受cmos工藝以形成各種部件,諸如互連金屬層、介電層、鈍化層等。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性布局結(jié)構(gòu)。
在圖9中,多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)41a至48a和41b至48b在y方向上延伸且在x方向上布置。在一些實(shí)施例中,多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)41a至48a和41b至48b在x方向上以恒定間距的布置。分離件60在x方向上延伸且使柵極結(jié)構(gòu)41a至48a與柵極結(jié)構(gòu)41b至48b分離。通過(guò)第一通孔插塞90將在柵極結(jié)構(gòu)43a和44a之間設(shè)置的源極/漏極區(qū)電連接至在柵極結(jié)構(gòu)43b和44b之間設(shè)置的源極/漏極區(qū),以及第一通孔插塞90連接至第一金屬引線100。在圖9中,兩個(gè)以上柵極結(jié)構(gòu)和兩個(gè)以上源極/漏極接觸層與分離件60的同一面接觸。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于半導(dǎo)體器件的標(biāo)準(zhǔn)單元的示例性布局結(jié)構(gòu)。
在圖10中,在y方向上,標(biāo)準(zhǔn)單元cellb設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)單元cella和cellc之間。在x方向上延伸的電源線vdd和vss設(shè)置在單元的邊界上。電源線vdd和vss由第一金屬引線100制成。
由圖1a至圖8d論述的結(jié)構(gòu)和制造工藝對(duì)應(yīng)于圖10中的封閉區(qū)域a的形成。以下由圖11a至圖15d論述的結(jié)構(gòu)和制造工藝對(duì)應(yīng)于圖10中的封閉區(qū)域b的形成,以下由圖16a至圖20d論述的結(jié)構(gòu)和制造工藝對(duì)應(yīng)于圖10中的封閉區(qū)域c的形成,以及以下由圖21a至圖21d論述的結(jié)構(gòu)和制造工藝對(duì)應(yīng)于圖10中的封閉區(qū)域d的形成。
在區(qū)域a中,在y方向上彼此鄰近的兩個(gè)源極/漏極接觸層通過(guò)第一通孔插塞90連接至由金屬引線100制成的電源線。在區(qū)域a中,設(shè)置第一鰭結(jié)構(gòu)210和通過(guò)隔離絕緣層與第一鰭結(jié)構(gòu)隔離的第二鰭結(jié)構(gòu)220。第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)tr10和第二finfettr20均形成在第一鰭結(jié)構(gòu)210上方。第一finfettr10包括第一柵電極410并且第二finfettr20包括第二柵電極420。第一源極/漏極區(qū)310由第一finfettr10和第二finfettr20共用且設(shè)置在第一finfettr10和第二finfettr20之間。第一源極/漏極接觸層810設(shè)置在第一源極/漏極區(qū)310上且向著第二鰭結(jié)構(gòu)220延伸,從而使得第一源極/漏極接觸層810的部分位于隔離絕緣層上方。接觸插塞910設(shè)置在第一源極/漏極接觸層的部分上且位于隔離絕緣層上方。金屬引線層1010(例如,vdd)設(shè)置在接觸插塞910上。第一源極/漏極接觸層810的一端與分離件610接觸。
此外,第三finfettr30和第四finfettr40形成在第二鰭結(jié)構(gòu)220上方。第三finfettr30包括第三柵電極430并且第四finfettr40包括第四柵電極440。第二源極/漏極區(qū)320由第三finfettr30和第四finfettr40共用且設(shè)置在第三finfettr30和第四finfettr40之間。第二源極/漏極接觸層設(shè)置在第二源極/漏極區(qū)320上,從而使得第一源極/漏極區(qū)和第二源極/漏極區(qū)通過(guò)分離件60物理分離且通過(guò)第一通孔插塞910電連接。
除了下面的配置,區(qū)域b具有與區(qū)域a基本上相似的結(jié)構(gòu)。在區(qū)域b中,在y方向上彼此鄰近的兩個(gè)源極/漏極接觸層中的僅一個(gè)層通過(guò)第一通孔插塞90連接至由金屬引線100制成的電源線。
除了下面的配置,區(qū)域c具有與區(qū)域a基本上相似的結(jié)構(gòu)。在區(qū)域c中,在y方向上彼此鄰近的兩個(gè)源極/漏極接觸層均不連接至電源線。
除了下面的配置,區(qū)域d具有與區(qū)域a基本上相似的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元內(nèi)設(shè)置的區(qū)域d中,在y方向上彼此鄰近的兩個(gè)源極/漏極接觸層分別通過(guò)兩個(gè)第一通孔插塞90連接至兩個(gè)金屬引線100。
圖11a至圖15d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于圖10的區(qū)域b的結(jié)構(gòu)的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。在下面實(shí)施例中可以利用圖1a至圖8d中采用的材料、配置、結(jié)構(gòu)和/或工藝且可以省略其細(xì)節(jié)。
圖11a至圖11d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖11a示出了平面(頂面)圖,圖11b示出了沿圖11a的線x1-x1的截面圖,圖11c示出了沿圖11a的線y1-y1的截面圖,以及圖11d示出了沿圖11a的線x2-x2的截面圖。在圖11a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
在形成圖3a至圖3c的結(jié)構(gòu)之后,具有開(kāi)口75a的掩模圖案70(例如,光刻膠圖案或硬掩模圖案)形成在圖3a至圖3c中示出的結(jié)構(gòu)上方。如圖11a所示,開(kāi)口75a與源極/漏極區(qū)(例如,25b,見(jiàn)圖4a)中的一個(gè)和分離件60的部分重疊。
圖12a至圖12d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖12a示出了平面(頂面)圖,圖12b示出了沿圖12a的線x1-x1的截面圖,圖12c示出了沿圖12a的線y1-y1的截面圖,以及圖12d示出了沿圖12a的線x2-x2的截面圖。在圖12a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
如圖12a和圖12c所示,通過(guò)使用掩模圖案70作為蝕刻掩模,第一ild50被部分地蝕刻以暴露源極/漏極區(qū)25b。
圖13a至圖13d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖13a示出了平面(頂面)圖,圖13b示出了沿圖13a的線x1-x1的截面圖,圖13c示出了沿圖13a的線y1-y1的截面圖,以及圖13d示出了沿圖13a的線x2-x2的截面圖。在圖13a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
在源極/漏極開(kāi)口26b形成之后,在開(kāi)口26b中形成導(dǎo)電材料以獲得源極/漏極接觸層80a。
圖14a至圖14d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖14a示出了平面(頂面)圖,圖14b示出了沿圖14a的線x1-x1的截面圖,圖14c示出了沿圖14a的線y1-y1的截面圖,以及圖14d示出了沿圖14a的線x2-x2的截面圖。在圖14a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50和第二ild85。
如圖14a至圖14d所示,在形成源極/漏極接觸層80a之后,形成第二ild85和第一通孔插塞90。在該實(shí)施例中,第一通孔插塞90僅連接至單個(gè)源極/漏極接觸層80a,有別于圖7a和圖7c中示出的實(shí)施例,其中,第一通孔插塞90連接至兩個(gè)源極/漏極接觸層80。
圖15a至圖15d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖15a示出了平面(頂面)圖,圖15b示出了沿圖15a的線x1-x1的截面圖,圖15c示出了沿圖15a的線y1-y1的截面圖,以及圖15d示出了沿圖15a的線x2-x2的截面圖。在圖15a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50、第二ild85和第三ild95。
隨后,在該實(shí)施例中,如圖15a至圖15d所示,第三ild95和第一金屬引線100形成在圖14a至圖14d的結(jié)構(gòu)上方。
在圖15a至圖15d的實(shí)施例中,不同于圖8a至圖8d中所示的結(jié)構(gòu),兩個(gè)源極/漏極接觸層中的僅一個(gè)(例如,25b)通過(guò)第一通孔插塞90連接至金屬引線100。
圖16a至圖20d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于圖10的區(qū)域c的結(jié)構(gòu)的示例性的順序制造工藝的各個(gè)階段。在下面實(shí)施例中可以利用圖1a至圖8d中采用的材料、配置、結(jié)構(gòu)和/或工藝且可以省略其細(xì)節(jié)。
圖16a至圖16d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖16a示出了平面(頂面)圖,圖16b示出了沿圖16a的線x1-x1的截面圖,圖16c示出了沿圖16a的線y1-y1的截面圖,以及圖16d示出了沿圖16a的線x2-x2的截面圖。在圖16a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
在形成圖3a至圖3c的結(jié)構(gòu)之后,具有開(kāi)口75b的掩模圖案70(例如,光刻膠圖案或硬掩模圖案)形成在圖3a至圖3c中示出的結(jié)構(gòu)上方。如圖16a所示,開(kāi)口75b與源極/漏極區(qū)(例如,25b,見(jiàn)圖4a)中的一個(gè)重疊,但是不和分離件60重疊。
圖17a至圖17d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖17a示出了平面(頂面)圖,圖17b示出了沿圖17a的線x1-x1的截面圖,圖17c示出了沿圖17a的線y1-y1的截面圖,以及圖17d示出了沿圖17a的線x2-x2的截面圖。在圖17a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
如圖17a和圖17c所示,通過(guò)使用掩模圖案70作為蝕刻掩模,第一ild50被部分地蝕刻以形成暴露源極/漏極區(qū)25b的開(kāi)口26b。
圖18a至圖18d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖18a示出了平面(頂面)圖,圖18b示出了沿圖18a的線x1-x1的截面圖,圖18c示出了沿圖18a的線y1-y1的截面圖,以及圖18d示出了沿圖18a的線x2-x2的截面圖。在圖18a中,省略襯底10、隔離絕緣層30和第一ild50。
在源極/漏極開(kāi)口26b形成之后,在開(kāi)口26b中形成導(dǎo)電材料以獲得源極/漏極接觸層80b。
圖19a至圖19d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖19a示出了平面(頂面)圖,圖19b示出了沿圖19a的線x1-x1的截面圖,圖19c示出了沿圖19a的線y1-y1的截面圖,以及圖19d示出了沿圖19a的線x2-x2的截面圖。在圖19a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50和第二ild85。
如圖19a至圖19d所示,形成源極/漏極接觸層80b之后,形成第二ild85。在該實(shí)施例中,沒(méi)有第一通孔插塞90設(shè)置在源極/漏極接觸層80b上。
圖20a至圖20d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的順序制造工藝的一個(gè)階段。圖20a示出了平面(頂面)圖,圖20b示出了沿圖20a的線x1-x1的截面圖,圖20c示出了沿圖20a的線y1-y1的截面圖,以及圖20d示出了沿圖20a的線x2-x2的截面圖。在圖20a中,省略襯底10、隔離絕緣層30、第一ild50、第二ild85和第三ild95。
隨后,如圖20a至圖20d所示,第三ild95和第一金屬引線100形成在圖19a至圖19d的結(jié)構(gòu)上方。
圖21a至圖21d示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性結(jié)構(gòu)。以下關(guān)于圖21a至圖21d論述的結(jié)構(gòu)和制造工藝對(duì)應(yīng)于圖10中的封閉區(qū)域d。
如圖21a至圖20d所示,第一鰭結(jié)構(gòu)20a和通過(guò)隔離絕緣層30與第一鰭結(jié)構(gòu)20a隔離的第二鰭結(jié)構(gòu)20b設(shè)置在襯底10上方。第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)tr1和第二finfettr2(見(jiàn)圖4a)形成在第一鰭結(jié)構(gòu)20a上方,以及第三finfettr3和第四finfettr4(見(jiàn)圖4a)形成在第二鰭結(jié)構(gòu)20b上方。第一finfettr1包括第一柵電極40a,第二finfettr2包括第二柵電極40b,第三finfettr3包括第三柵電極40c,以及第四finfettr4包括第四柵電極40d。第一源極/漏極區(qū)25a(見(jiàn)圖4a)由第一finfettr1和第二finfettr2共用且設(shè)置在第一finfettr1和第二finfettr2之間,以及第二源極/漏極區(qū)25b(見(jiàn)圖4a)由第三finfettr3和第四finfettr4共用且設(shè)置在第三finfettr3和第四finfettr4之間。層間絕緣層50設(shè)置在第一至第四鰭結(jié)構(gòu)、第一至第四finfet以及第一和第二源極/漏極區(qū)上方。第一源極/漏極接觸層80c設(shè)置在第一源極/漏極區(qū)25a上且向著第二鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得第一源極/漏極接觸層80c的部分位于隔離絕緣層30上方。第二源極/漏極接觸層80d設(shè)置在第二源極/漏極區(qū)25b上且向著第一鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得第二源極/漏極接觸層80c的部分位于隔離絕緣層30上方。第一通孔插塞90c設(shè)置在第一源極/漏極接觸層80c上且第二通孔插塞90d設(shè)置在第二源極/漏極接觸層80d上。第一金屬引線層100c設(shè)置在第一通孔插塞90c上且第二金屬引線層100d設(shè)置在第二通孔插塞90d上。第一源極/漏極接觸層80c的一端與分離件60接觸且第二源極/漏極接觸層80d的一端與分離件60接觸。
本文描述的各個(gè)實(shí)施例或?qū)嵗峁┤舾蓛?yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。例如,在本發(fā)明中,由于源極/漏極接觸層80可以通過(guò)使用柵極切割工藝和分離件60以自對(duì)準(zhǔn)的方式形成,所以有可能減小電路尺寸,特別是標(biāo)準(zhǔn)單元的尺寸。此外,有可能抑制源極/漏極接觸層的端部的圓形形狀的形成。
應(yīng)該理解,本文不必討論所有優(yōu)點(diǎn),沒(méi)有特定優(yōu)勢(shì)是所有實(shí)施例或?qū)嵗急匦璧模⑶移渌麑?shí)施例或?qū)嵗商峁┎煌瑑?yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,在制造半導(dǎo)體器件的方法中,在襯底上方形成第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu)。第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸且彼此平行地布置在與第一方向相交的第二方向上。在襯底上方形成隔離絕緣層,使得第一和第二鰭結(jié)構(gòu)的上部部分從隔離絕緣層暴露。第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)形成在第一和第二鰭結(jié)構(gòu)的部分上方。第一和第二柵極結(jié)構(gòu)在第二方向上延伸且彼此平行地布置在第一方向上。在第一和第二柵極結(jié)構(gòu)以及第一和第二鰭結(jié)構(gòu)上方形成層間絕緣層。具有第一開(kāi)口的第一掩模圖案形成在層間絕緣層上方。第一開(kāi)口分別位于第一和第二柵極結(jié)構(gòu)上面。穿過(guò)第一掩模圖案的第一開(kāi)口切割第一和第二柵極結(jié)構(gòu)。在平面圖中,第一掩模圖案包括在第一和第二柵極結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的第二開(kāi)口。穿過(guò)第二開(kāi)口蝕刻隔離絕緣層和層間介電層以形成第一凹槽。在第一凹槽中形成絕緣層。形成具有第三開(kāi)口的第二掩模圖案以暴露出絕緣層在第一凹槽中的一部分和層間介電層的一部分。穿過(guò)第三開(kāi)口蝕刻層間介電的暴露部分以形成第二凹槽。在第二凹槽中形成導(dǎo)電材料。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,一種半導(dǎo)體器件包括第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu)、第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)和第二finfet、第一源極/漏極區(qū)、層間絕緣層、第一源極/漏極接觸層和分離絕緣層。第二鰭結(jié)構(gòu)通過(guò)隔離絕緣層與第一鰭結(jié)構(gòu)隔離。第一和第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸。第一finfet和第二finfet形成在第一鰭結(jié)構(gòu)上方。第一finfet包括第一柵電極,并且第二finfet包括第二柵電極。第一和第二柵電極在與第一方向相交的第二方向上延伸。第一源極/漏極區(qū)由第一finfet和第二finfet共用且設(shè)置在第一finfet和第二finfet之間。層間絕緣層設(shè)置在第一和第二鰭結(jié)構(gòu)、第一和第二finfet以及第一源極/漏極區(qū)上方。第一源極/漏極接觸層設(shè)置在第一源極/漏極區(qū)上且向著第二鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得第一源極/漏極接觸層的部分位于隔離絕緣層上方。鄰近第一源極/漏極接觸層設(shè)置分離絕緣層。第一源極/漏極接觸層的端部與分離絕緣層接觸。分離絕緣層由不同于隔離絕緣層和層間絕緣層的絕緣材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例,一種半導(dǎo)體器件包括第一鰭結(jié)構(gòu)、第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)、第一源極/漏極區(qū)、層間絕緣層、第一源極/漏極接觸層和分離絕緣層。第一鰭結(jié)構(gòu)從在襯底上方設(shè)置的隔離絕緣層突出且在第一方向上延伸。第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)均形成在第一鰭結(jié)構(gòu)上方。第一和第二柵極結(jié)構(gòu)在與第一方向相交的第二方向上延伸。第一源極/漏極區(qū)設(shè)置在第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu)之間。在第一鰭結(jié)構(gòu)、第一和第二柵極結(jié)構(gòu)和第一源極/漏極區(qū)上方設(shè)置層間絕緣層。在第一源極/漏極區(qū)上設(shè)置第一源極/漏極接觸層。鄰近第一源極/漏極接觸層設(shè)置分離絕緣層。第一柵極結(jié)構(gòu)的端部、第二柵極結(jié)構(gòu)的端部以及第一源極/漏極接觸層的端部與分離絕緣層的同一面接觸。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法,包括:在襯底上方形成第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu),所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸并且彼此平行地布置在與所述第一方向相交的第二方向上;在所述襯底上方形成隔離絕緣層,從而使得所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)的上部部分從所述隔離絕緣層暴露;在所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)的部分上方形成第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu),所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)在所述第二方向上延伸并且彼此平行地布置在所述第一方向上;在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)上方形成層間絕緣層;在所述層間絕緣層上方形成具有第一開(kāi)口的第一掩模圖案,所述第一開(kāi)口位于所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)上面;以及穿過(guò)所述第一掩模圖案的所述第一開(kāi)口切割所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu),其中:在平面中,所述第一掩模圖案包括在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的第二開(kāi)口,以及所述方法還包括:穿過(guò)所述第二開(kāi)口蝕刻所述隔離絕緣層和所述層間介電層以形成第一凹槽;在所述第一凹槽中形成絕緣層;形成具有第三開(kāi)口的第二掩模圖案以暴露所述絕緣層的位于所述第一凹槽中的部分和所述層間介電層的部分;穿過(guò)所述第三開(kāi)口蝕刻所述層間介電層的暴露部分以形成第二凹槽;以及在所述第二凹槽中形成導(dǎo)電材料。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,在切割所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)期間,實(shí)施所述隔離絕緣層和所述層間介電層的蝕刻。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述絕緣層包括sin。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述導(dǎo)電材料包括w、co、ni、ti、和ta、它們的硅化物和它們的氮化物中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述第一開(kāi)口和所述第二開(kāi)口連續(xù)地形成為一個(gè)開(kāi)口。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述一個(gè)開(kāi)口在所述第二方向上延伸,并且所述第三開(kāi)口在所述第一方向上延伸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中:所述第三開(kāi)口位于所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)中的任意一個(gè)上面,以及在所述第二凹槽中形成的所述導(dǎo)電材料與所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)中的任意一個(gè)接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中:所述第三開(kāi)口位于所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)上面,以及在所述第二凹槽中形成的所述導(dǎo)電材料與所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中:所述第二掩模圖案具有第四開(kāi)口,以暴露所述絕緣層的在所述第一凹槽外側(cè)的部分,在穿過(guò)所述第三開(kāi)口蝕刻所述層間介電層的所述暴露部分中,所述絕緣層的在所述第一凹槽外側(cè)的所述部分被蝕刻以形成第三凹槽,以及在于所述第二凹槽中形成所述導(dǎo)電材料中,所述導(dǎo)電材料還形成在所述第三凹槽中。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:第一鰭結(jié)構(gòu)和第二鰭結(jié)構(gòu),所述第二鰭結(jié)構(gòu)通過(guò)隔離絕緣層與所述第一鰭結(jié)構(gòu)隔離,所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)在第一方向上延伸;第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(finfet)和第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,均形成在所述第一鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第一柵電極,所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第二柵電極,所述第一柵電極和所述第二柵電極在與所述第一方向相交的第二方向上延伸;第一源極/漏極區(qū),由所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用并且設(shè)置在所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間;層間絕緣層,設(shè)置在所述第一鰭結(jié)構(gòu)和所述第二鰭結(jié)構(gòu)、所述第一鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第二鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管以及所述第一源極/漏極區(qū)上方;第一源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第一源極/漏極區(qū)上并且向著所述第二鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得所述第一源極/漏極接觸層的部分位于所述隔離絕緣層上方;以及分離絕緣層,鄰近所述第一源極/漏極接觸層設(shè)置,其中:所述第一源極/漏極接觸層的端部與所述分離絕緣層接觸,和所述分離絕緣層由不同于所述隔離絕緣層和所述層間絕緣層的絕緣材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述第一源極/漏極接觸層包括w、co、ni、ti、和ta、它們的硅化物和它們的氮化物中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述分離絕緣層的絕緣材料是sin。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體器件還包括:第三鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和第四鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,均形成在所述第二鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第三鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第三柵電極,所述第四鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第四柵電極;第二源極/漏極區(qū),由所述第三鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第四鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用并且設(shè)置在所述第三鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第四鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間;以及第二源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第二源極/漏極區(qū)上并且向著所述第一鰭結(jié)構(gòu)延伸,從而使得所述第二源極/漏極接觸層的部分位于所述隔離絕緣層上方;其中:所述第二源極/漏極接觸層的端部與所述分離絕緣層接觸,和所述第二源極/漏極接觸層通過(guò)所述分離絕緣層與所述第一源極/漏極接觸層物理分離。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中:所述第一柵電極和所述第三柵電極彼此對(duì)準(zhǔn),以及所述第二柵電極和所述第四柵電極彼此對(duì)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,半導(dǎo)體器件還包括:第三鰭結(jié)構(gòu);第五鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和第六鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管,均形成在所述第三鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第五鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第五柵電極,所述第六鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管包括第六柵電極;第三源極/漏極區(qū),由所述第五鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第六鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管共用并且設(shè)置在所述第五鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管和所述第六鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間;以及第三源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第三源極/漏極區(qū)上,其中,所述第三源極/漏極接觸層未在所述第二方向上電連接至鄰近的源極/漏極區(qū)。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:第一鰭結(jié)構(gòu),從在襯底上方設(shè)置的隔離絕緣層突出并且在第一方向上延伸;第一柵極結(jié)構(gòu)和第二柵極結(jié)構(gòu),均形成在所述第一鰭結(jié)構(gòu)上方,所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)在與所述第一方向相交的第二方向上延伸;第一源極/漏極區(qū),設(shè)置在所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)之間;層間絕緣層,設(shè)置在所述第一鰭結(jié)構(gòu)、所述第一柵極結(jié)構(gòu)和所述第二柵極結(jié)構(gòu)以及所述第一源極/漏極區(qū)上方;第一源極/漏極接觸層,設(shè)置在所述第一源極/漏極區(qū)上;以及分離絕緣層,鄰近所述第一源極/漏極接觸層設(shè)置,其中,所述第一柵極結(jié)構(gòu)的端部、所述第二柵極結(jié)構(gòu)的端部以及所述第一源極/漏極接觸層的端部與所述分離絕緣層的同一面接觸。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述分離絕緣層由不同于所述隔離絕緣層和所述層間絕緣層的絕緣材料制成。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述第一源極/漏極接觸層包括w、co、ni、ti、和ta、它們的硅化物和它們的氮化物中的至少一種。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,所述分離絕緣層的絕緣材料是sin。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中,兩個(gè)以上柵極結(jié)構(gòu)和兩個(gè)以上源極/漏極接觸層與所述分離絕緣層的所述同一面接觸。
上面概述了若干實(shí)施例的部件、使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解本發(fā)明的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,他們可以容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來(lái)設(shè)計(jì)或修改用于實(shí)現(xiàn)與在此所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)勢(shì)的其他工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到,這種等同構(gòu)造并不背離本發(fā)明的精神和范圍、并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,在此他們可以做出多種變化、替換以及改變。