[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

提供一种半导体器件及其制造方法。该半导体器件可以包括：多个有源区域，在基板上在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，在第一方向上彼此间隔开并在基板上在交叉所述多个有源区域的第二方向上延伸；层间绝缘层，覆盖在第一栅极结构和第二栅极结构周围；以及栅极间切割层，在第一方向上穿过第一栅极结构和第二栅极结构以及层间绝缘层，该栅极间切割层包括绝缘材料，其中第一栅极结构和第二栅极结构由栅极间切割层切割，其中在切割第一栅极结构和第二栅极结构的区域处的栅极间切割层的底表面的水平面低于层间绝缘层中的栅极间切割层的底表面的水平面。

技术领域

本发明构思涉及一种半导体器件及其制造方法，更具体地，涉及包括场效应晶体管的半导体器件以及制造该半导体器件的方法。

背景技术

根据场效应晶体管的特征尺寸的减小，栅极的长度和/或提供在栅极下面的沟道的长度已经减小。在这点上，已经进行了各种尝试来改善半导体器件的结构和/或半导体器件的制造方法，从而提高晶体管的工作稳定性和/或可靠性，晶体管的工作稳定性和/或可靠性是决定集成电路性能的重要因素。

发明内容

本发明构思提供了包括通过采用置换金属栅极(RMG)工艺形成的栅极结构的半导体器件，其中可以解决在栅极结构的切割区域中发生的问题。

本发明构思提供一种制造包括栅极结构的半导体器件的方法，该栅极结构通过采用RMG工艺形成，其中可以解决在栅极结构的切割区域中发生的问题。

根据本发明构思的一方面，提供一种半导体器件，该半导体器件包括：多个有源区域，在基板上且在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，在第一方向上彼此间隔开并在基板上在交叉所述多个有源区域的第二方向上延伸；层间绝缘层，在第一栅极结构和第二栅极结构周围；以及栅极间切割层，在第一方向上穿过第一栅极结构和第二栅极结构以及层间绝缘层，该栅极间切割层包括绝缘材料，其中第一栅极结构和第二栅极结构由栅极间切割层切割，其中在切割第一栅极结构和第二栅极结构的区域处的栅极间切割层的底表面的水平面低于层间绝缘层中的栅极间切割层的底表面的水平面。

根据本发明构思的另一方面，提供一种半导体器件，该半导体器件包括：多个有源鳍，在基板上且在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，在第一方向上彼此间隔开并在基板上在交叉所述多个有源鳍的第二方向上延伸；源极/漏极区域，在所述多个有源鳍的没有被第一栅极结构和第二栅极结构覆盖的区域中；层间绝缘层，在第一栅极结构和第二栅极结构周围覆盖源极/漏极区域；以及栅极间切割层，在第一方向上穿过第一栅极结构和第二栅极结构以及层间绝缘层，其中第一栅极结构和第二栅极结构的每个包括在其两个侧表面处的间隔物，该间隔物包括多层材料层，其中提供在栅极间切割层处的间隔物的材料层的数目小于提供在第一栅极结构和第二栅极结构处的间隔物的材料层的数目，其中在切割第一栅极结构和第二栅极结构的区域处的栅极间切割层的底表面的水平面低于层间绝缘层中的栅极间切割层的底表面的水平面。

根据本发明构思的另一方面，提供一种制造半导体器件的方法，该方法包括：形成在基板上在第一方向上延伸的多个有源区域以及限定所述多个有源区域的器件隔离层；形成包括虚设栅极图案和间隔物的虚设栅极结构，该虚设栅极结构在器件隔离层上在交叉所述多个有源区域的第二方向上延伸；在所述多个有源区域的在虚设栅极结构的两侧暴露的区域处形成源极/漏极区域；在虚设栅极结构周围形成覆盖器件隔离层和源极/漏极区域的层间绝缘层；通过去除虚设栅极图案，在间隔物之间形成在第二方向上延伸的空的空间；通过用金属材料填充该空的空间以形成栅电极，形成包括栅电极和间隔物的栅极结构；去除间隔物的一部分；以及通过去除栅电极内的在去除间隔物时暴露栅电极的侧表面的区域而切割栅电极。

附图说明

从以下结合附图的详细描述，本发明构思的实施方式将被更清楚地理解，附图中：

图1是根据本发明构思的一实施方式的半导体器件的透视图；