[发明专利]半导体器件结构的结构和形成方法

说明书

本发明的实施例提供了半导体器件结构的结构和形成方法。半导体器件结构包括位于半导体衬底上方的鳍结构和覆盖鳍结构的一部分的栅极堆叠件。栅极堆叠件包括栅极介电层、功函数层和位于功函数层上方的导电填料。半导体器件结构还包括覆盖鳍结构的介电层。介电层与导电填料直接接触。

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地涉及半导体器件结构的结构和形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。在IC材料和设计中的技术进步已经产生了数代IC。每一代都比上一代具有更小和更复杂的电路。

在IC演进过程中，功能密度(即，每芯片面积中的互连器件的数量) 通常都在增加，同时几何尺寸(即，可使用制造工艺创建的最小组件(或线))减小。这种规模缩小工艺通常通过增加产量效率和降低相关成本来提供益处。

然而，这些进步已经增大了处理和制造IC的复杂度。由于部件尺寸的不断减小，制造工艺继续变得更加难以实施。因此，形成尺寸越来越小的可靠的半导体器件是个挑战。

发明内容

本发明的实施例提供了一种半导体器件结构，包括：鳍结构，位于半导体衬底上方；栅极堆叠件，覆盖所述鳍结构的一部分，其中，所述栅极堆叠件包括栅极介电层、功函数层和位于所述功函数层上方的导电填料；以及介电层，覆盖所述鳍结构，其中，所述介电层与所述导电填料直接接触。

本发明的实施例还提供了一种半导体器件结构，包括：鳍结构，位于半导体衬底上方；栅极堆叠件，覆盖所述鳍结构的一部分，其中，所述栅极堆叠件包括栅极介电层、功函数层和位于所述功函数层上方的导电填料；以及介电层，覆盖所述鳍结构并且围绕所述栅极堆叠件，其中，所述介电层与所述功函数层之间的最短距离大于所述介电层与所述导电填料之间的最短距离。

本发明的实施例还提供了一种用于形成半导体器件结构的方法，包括：在半导体衬底上方形成伪栅极堆叠件；形成介电层以围绕所述伪栅极堆叠件；去除所述伪栅极堆叠件以形成由所述介电层围绕的凹槽；在所述凹槽的侧壁和底部上方形成栅极介电层和功函数层；去除所述功函数层的位于所述介电层的侧壁上的部分；在去除所述功函数层的位于所述介电层的侧壁上的部分之后，形成导电填料以填充所述凹槽。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本发明的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，对各种部件没有按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或缩小。

图1A至图1D是根据一些实施例的用于形成半导体器件结构的工艺的各个阶段的透视图。

图2A至图2F是根据一些实施例的用于形成半导体器件结构的工艺的各个阶段的截面图。

图3是根据一些实施例的半导体器件结构的截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件形成为直接接触的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成附加的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字母。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在…下方”、“在…下”、“下部”、“在…上”、“上部”等的空间相对术语，以便于描述如图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，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而在此使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。