[发明专利]具有栅极堆叠件的集成电路及集成电路的形成方法

说明书

本文中提供了具有栅极堆叠件的集成电路和用于形成所述集成电路的方法的实例。在一些实例中，一种方法包括接收工件，所述工件包括：设置在沟道区上方的侧壁间隔件对、设置在沟道区上并且沿着所述侧壁间隔件对中的第一间隔件的垂直表面延伸的栅极电介质、以及设置在高k栅极电介质上并且沿着垂直表面延伸的覆盖层。在覆盖层和高k栅极电介质上形成成形部件。去除设置在成形部件和第一间隔件之间的高k栅极电介质的第一部分和覆盖层的第一部分，以留下沿着垂直表面延伸的高k栅极电介质的第二部分和覆盖层的第二部分。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及半导体技术领域，更具体地，涉及集成电路及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速增长。在IC演进的过程中，功能密度(即，每芯片面积的互连器件的数量)通常已经增加，而几何尺寸(即，可以使用制造工艺创建的最小组件(或线))已经减小。这种按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供益处。然而，这种按比例缩小也伴随着设计和制造包含这些IC的器件的复杂性的增加。制造业过程中的并行进步已经允许制造在精度和可靠性方面越来越复杂的设计。

例如，用于形成晶体管的栅极堆叠件的材料已经不断发展。在高层级处，栅极堆叠件可以包括导体和将晶体管的导体与沟道区分开的栅极电介质。最初，多晶硅取代铝作为栅极堆叠件中的导体。然而，多晶硅具有比许多金属更高的阻抗，并且为了提高性能，先进的制造工艺已经以复杂性增加作为代价回到金属栅极。

另一系列的进步使得能够制造三维设计，例如鳍式场效应晶体管(FinFET)。FinFET可以被当作突出到衬底之外并进入栅极的典型平面器件。通过从衬底向上延伸的薄“鳍”(或鳍结构)来制造示例性FinFET。FET的沟道区形成在该垂直鳍中，并且栅极设置在鳍的沟道区上方(例如，包裹在鳍的沟道区周围)。包裹在鳍周围的栅极增加了沟道区和栅极之间的接触面积，并且允许栅极从多个侧面来控制沟道。这可以通过多种方式加以利用，并且在某些应用中，FinFET提供减小的短沟道效应、减少的泄露以及更高的电流流动。换句话说，它们可能比平面器件更快、更小、并且更高效。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于形成集成电路的方法包括：接收工件，所述工件包括：衬底；鳍，从所述衬底延伸并且具有沟道区；侧壁间隔件对，设置在所述沟道区上方；高k栅极电介质，设置在所述侧壁间隔件对之间的所述沟道区上并且沿着所述侧壁间隔件对中的第一间隔件的垂直表面延伸；以及覆盖层，所述覆盖层设置在所述侧壁间隔件对之间的所述高k栅极电介质上并且沿着所述垂直表面延伸；在所述侧壁间隔件对之间的所述覆盖层和所述高k栅极电介质上形成成形部件；去除设置在所述成形部件与所述第一间隔件之间的所述高k栅极电介质的第一部分和所述覆盖层的第一部分，以留下沿着所述垂直表面延伸的所述高k栅极电介质的第二部分和所述覆盖层的第二部分；去除所述成形部件；以及形成栅极的位于所述高k栅极电介质和所述覆盖层上的剩余部分。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于形成集成电路的方法包括：接收工件，所述工件包括：沟道区；相对的栅极间隔件对，设置在所述沟道区上方，其中，栅极凹槽限定在其间；和栅极电介质，在所述栅极凹槽内的所述沟道区上，使得所述栅极电介质沿着所述相对的栅极间隔件对的垂直侧壁延伸；从所述相对的栅极间隔件对的垂直侧壁选择性地去除所述栅极电介质的部分；以及在所述栅极电介质上形成栅极的剩余部分。

根据本发明的又一方面，提供了一种用于形成集成电路的方法包括：接收工件，所述工件包括：沟道区；以及栅极间隔件对，设置在所述沟道区上方；在所述栅极间隔件对之间形成栅极电介质，并且所述栅极电介质沿着所述栅极间隔件对的第一间隔件的侧面延伸；在所述栅极间隔件对之间的所述栅极电介质上形成覆盖层，并且所述覆盖层沿着所述第一间隔件的侧面延伸；在所述栅极间隔件对之间的所述覆盖层上形成部件；以及从所述部件与所述第一间隔件的侧面之间去除所述栅极电介质的一部分和所述覆盖层的一部分，使得所述栅极电介质的剩余部分与所述覆盖层的剩余部分在所述栅极电介质的与所述栅极间隔件对远离的部分的顶面上方延伸不同的高度。

附图说明