[发明专利]半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构

说明书

本公开涉及半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构。该半导体器件包括：衬底；设置在衬底上的鳍结构；设置在鳍结构上的源极/漏极(S/D)区；以及设置在鳍结构上的栅极结构，该栅极结构与S/D区相邻。栅极结构包括设置在鳍结构上的栅极堆叠和设置在栅极堆叠上的栅极帽盖结构。栅极帽盖结构包括设置在栅极堆叠上的导电栅极帽盖和设置在导电栅极帽盖上的绝缘栅极帽盖。半导体器件还包括设置在栅极帽盖结构内的第一接触结构以及设置在第一接触结构上的第一过孔结构。

技术领域

本公开涉及半导体技术，具体地，涉及半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构。

背景技术

随着半导体技术的进步，针对更高存储容量、更快处理系统、更高性能和更低成本的需求不断增加。为了满足这些需求，半导体行业不断缩小半导体器件(例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包括平面MOSFET以及鳍式场效应晶体管(finFET))的尺寸。这种缩小增加了半导体制造工艺的复杂性。

发明内容

本公开的第一方面涉及一种半导体器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的鳍结构；设置在所述鳍结构上的源极/漏极(S/D)区；设置在所述鳍结构上的栅极结构，所述栅极结构与所述S/D区相邻；其中，所述栅极结构包括设置在所述鳍结构上的栅极堆叠和设置在所述栅极堆叠上的栅极帽盖结构；并且其中，所述栅极帽盖结构包括设置在所述栅极堆叠上的导电栅极帽盖和设置在所述导电栅极帽盖上的绝缘栅极帽盖；设置在所述栅极帽盖结构内的第一接触结构；以及设置在所述第一接触结构上的第一过孔结构。

本公开的第二方面涉及一种半导体器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的鳍结构；设置在所述鳍结构上的第一源极/漏极(S/D)区以及第二源极/漏极(S/D)区；分别设置在所述第一S/D区和所述第二S/D区上的第一S/D接触结构以及第二S/D接触结构；设置在所述第一S/D接触结构上的S/D过孔结构；设置在所述鳍结构上的第一栅极结构和第二栅极结构，其中，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构中的每一个包括栅极堆叠和栅极帽盖结构；设置在所述第一栅极结构的栅极帽盖结构内的栅极接触结构；以及合并过孔接触结构，所述合并过孔接触结构设置在所述第二S/D接触结构上以及所述第二栅极结构的栅极帽盖结构内。

本公开的第三方面涉及一种形成半导体器件的方法，包括：在衬底上形成鳍结构；在所述鳍结构上形成源极/漏极(S/D)区；在所述鳍结构上形成多晶硅结构；用栅极堆叠替换所述多晶硅结构；在所述栅极堆叠上形成栅极帽盖结构；在所述栅极帽盖结构内形成第一接触结构，其中，所述第一接触结构与所述栅极堆叠被所述栅极帽盖结构的一部分隔开；以及在所述第一接触结构上形成第一过孔结构。

附图说明

在结合附图阅读时，从下面的具体实施方式最佳地理解本公开的各方面。

图1A和1F示出了根据一些实施例的半导体器件的等距视图。

图1B-1E和图1G示出了根据一些实施例的具有栅极接触结构和栅极过孔结构的半导体器件的截面图。

图2是根据一些实施例的用于制造具有栅极接触结构和栅极过孔结构的半导体器件的方法的流程图。

图3-33示出了根据一些实施例的处于制造工艺的各个阶段的具有栅极接触结构和栅极过孔结构的半导体器件的截面图。

图34是根据一些实施例的用于制造具有栅极接触结构和栅极过孔结构的半导体器件的方法的流程图。

图35-38示出了根据一些实施例的处于制造工艺的各个阶段的具有栅极接触结构和栅极过孔结构的半导体器件的截面图。

现在将参考附图描述说明性实施例。在附图中，相似的附图标记通常表示相同的、功能相似的、和/或结构相似的元件。对具有相同标注的元件的讨论彼此适用，除非另有说明。

具体实施方式