覆盖层上执行CMP。在332，围绕多个鳍片蚀刻自对准接触(SAC)。在336，用阻挡层和金属层填充SAC。在338，去除牺牲间隔件以创建气隙。在342，在由牺牲间隔件正式占据的间隙区域的一部分沉积气隙间隔件材料。在348，在衬底上沉积蚀刻停止层和ILD层。在350，ILD和蚀刻停止层的部分被选择性地打开，以允许衬底的下伏层进一步连接和处理。
[0059]前面的描述在本质上仅仅是说明性的，并且决不旨在限制本公开、本公开的应用或用途。本公开的广泛教导可以以各种形式来实现。由于其它的修改将根据对附图、说明书和权利要求书的研究变得显而易见，因此，虽然本公开包括特定实施例，但本公开的真实范围不应当受此限制。但是应当理解的是，方法中的一个或多个步骤可以以不同的顺序(或同时)而不改变本公开的原理来执行。此外，虽然各实施方式以上描述为具有某些特征，但相对于本公开的任何实施方式描述的这些特征中的任何一个或多个特征可以以任何其它实施方式的特征和/或与任何其它实施方式的特征结合的方式来实施，即使该结合没有被明确说明也是如此。换句话说，所描述的实施方式不是相互排斥的，一个或多个实施方式与另一个实施方式的排列仍处于本公开的范围之内。
[0060]使用包括“连接”、“啮合”、“耦接”、“相邻”、“邻近”、“…上的”，“上方”、“下方”和
“设置在”的各种术语描述元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间和功能性关系。除非明确描述为“直接”，否则当在上述公开中描述第一和第二元件之间的关系时，这种关系可以是直接的关系，其中没有其他中间元件存在于第一和第二元件之间，但也可以是间接的关系，其中一个或多个中间元件(在空间上或功能上)存在于第一和第二元件之间。如本文所用的，短语“A、B和C中的至少一个”应该被理解为是指使用非排他性逻辑“或”(OR)的逻辑(A或B或C)，并不应该理解为“至少一个A”、“至少一个B”和“至少一个C”。
【主权项】
1.一种用于提供气隙间隔件给鳍式场效晶体管器件的方法，其包括: 提供包括多个鳍片和布置成横向于所述多个鳍片的虚设栅极的衬底； 在所述虚设栅极的周围沉积牺牲间隔件； 在所述牺牲间隔件的周围沉积第一层间电介质(ILD)层； 相对于所述第一 ILD层和所述牺牲间隔件选择性地蚀刻所述虚设栅极； 沉积替代金属栅极(RMG); 蚀刻所述RMG的一部分，以创建被所述牺牲间隔件包围的凹部；以及在所述凹部中沉积栅极覆盖层，其中，所述栅极覆盖层至少部分地由所述牺牲间隔件包围，并由碳氧化娃(S1C)制成。2.如权利要求1所述的方法，其中所述栅极覆盖层使用远程等离子体工艺沉积。3.如权利要求1所述的方法，其中所述牺牲间隔件由氮化硅制成。4.如权利要求1所述的方法，其还包括执行所述栅极覆盖层的化学机械研磨(CMP)。5.如权利要求1所述的方法，其还包括: 蚀刻所述多个鳍片的相对端部的周围的所述第一 ILD层以创建用于自对准接触(SAC)的凹部；以及 在所述凹部中沉积所述SAC。6.如权利要求5所述的方法，其中所述在所述凹部中沉积所述SAC包括: 沉积阻挡层；以及 沉积金属层。7.如权利要求6所述的方法，其中所述阻挡层包括钛层和氮化钛层。8.如权利要求6所述的方法，其中所述阻挡层包括WCNx，其中X是大于零的整数。9.如权利要求5所述的方法，其中所述SAC包括含有选自钨(W)和钴(Co)中的材料的金属层。10.如权利要求5所述的方法，其还包括通过相对于所述第一ILD层、所述栅极覆盖层以及所述SAC选择性地蚀刻所述牺牲间隔件以去除所述牺牲间隔件，从而创建气隙间隔件。11.如权利要求10所述的方法，其还包括在所述气隙间隔件的上部沉积气隙密封件。12.如权利要求11所述的方法，其中所述气隙密封件由ILD、二氧化硅、掺杂碳的二氧化娃和S1C中的至少一种制成。13.如权利要求11所述的方法，其中所述沉积所述气隙密封件包括: 在所述衬底的顶面上沉积密封层；以及 执行所述密封层的化学机械研磨(CMP)以限定所述气隙密封件。14.如权利要求13所述的方法，其中所述密封层使用等离子体增强化学气相沉积来沉积。15.如权利要求13所述的方法，其还包括在所述衬底上沉积蚀刻停止层。16.如权利要求15所述的方法，其中所述蚀刻停止层包括S1C。17.如权利要求15所述的方法，其还包括在所述蚀刻停止层上沉积第二ILD层。18.如权利要求17所述的方法，其还包括蚀刻所述第二ILD层和所述蚀刻停止层的一部分以打开所述衬底的下伏层的选定部分。19.如权利要求1所述的方法，其中所述虚设栅极由多晶硅制成。20.一种鳍式场效晶体管器件，其包括: 多个鳍片； 源极接触，其布置成与所述多个鳍片的第一端接触； 漏极接触，其布置成与所述多个鳍片的第二端接触；以及 金属栅极，其布置在所述源极接触和所述漏极接触之间并与所述源极接触和所述漏极接触间隔开，并与所述多个鳍片接触，其中所述金属栅极包括由碳氧化硅(S1C)制成的栅极覆盖层。21.如权利要求20所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括: 第一层间电介质(ILD)层；以及 气隙，其位于所述第一 ILD层和所述金属栅极之间，所述源极接触和所述栅极之间，以及所述漏极接触和所述栅极之间。22.如权利要求21所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括位于所述气隙的上部在所述栅极覆盖层和所述第一 ILD层之间的，在所述栅极覆盖层和所述漏极接触之间的，以及在所述栅极覆盖层与所述源极接触之间的气隙密封件。23.如权利要求22所述的鳍式场效晶体管器件，其中所述气隙密封件由选自ILD、二氧化硅、掺杂碳的二氧化硅和碳氧化硅(S1C)的材料制成。24.如权利要求22所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括设置在所述栅极覆盖层、所述气隙密封件和所述第一 ILD层上方的蚀刻停止层。25.如权利要求24所述的鳍式场效晶体管器件，其中所述蚀刻停止层由碳氧化硅(S1C)制成。26.如权利要求24所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括设置在所述蚀刻停止层上方的第二 ILD层。27.—种鳍式场效晶体管器件，其包括: 多个鳍片； 源极接触，其布置成与所述多个鳍片的第一端接触； 漏极接触，其布置成与所述多个鳍片的第二端接触； 金属栅极，其布置在所述源极接触和所述漏极接触之间并与所述源极接触和所述漏极接触间隔开，并与所述多个鳍片接触； 第一层间电介质(ILD)层；以及 气隙，其位于所述第一 ILD层和所述金属栅极之间，在所述源极接触和所述栅极之间，以及在所述漏极接触和所述栅极之间。28.如权利要求27所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括形成于所述金属栅极上的栅极覆盖层。29.如权利要求28所述的鳍式场效晶体管器件，其中所述栅极覆盖层由碳氧化硅(S1C)制成。30.如权利要求28所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括位于所述气隙的上部在所述栅极覆盖层和所述第一 ILD层之间的，在所述栅极覆盖层和所述漏极接触之间的，以及在所述栅极覆盖层和所述源极接触之间的气隙密封件。31.如权利要求30所述的鳍式场效晶体管器件，其中所述气隙密封件由选自ILD、二氧化硅、掺杂碳的二氧化硅和碳氧化硅(S1C)的材料制成。32.如权利要求30所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括设置在所述栅极覆盖层、所述气隙密封件和所述第一 ILD层上方的蚀刻停止层。33.如权利要求32所述的鳍式场效晶体管器件，其中所述蚀刻停止层由碳氧化硅(S1C)制成。34.如权利要求32所述的鳍式场效晶体管器件，其还包括设置在所述蚀刻停止层上方的第二 ILD层。
【专利摘要】本发明涉及用于改进的FIN器件性能的气隙间隔件集成。一种用于提供气隙间隔件给鳍式场效晶体管器件的方法，其包括：提供包括多个鳍片和布置成横向于所述多个鳍片的虚设栅极的衬底；在所述虚设栅极的周围沉积牺牲间隔件；在所述牺牲间隔件的周围沉积第一层间电介质(ILD)层；相对于所述第一ILD层和所述牺牲间隔件选择性地蚀刻所述虚设栅极；沉积替代金属栅极(RMG)；蚀刻所述RMG的一部分，以创建被所述牺牲间隔件包围的凹部；以及在所述凹部中沉积栅极覆盖层。所述栅极覆盖层至少部分地由所述牺牲间隔件包围，并由碳氧化硅(SiOC)制成。
【IPC分类】H01L29/06, H01L29/78, H01L21/764
【公开号】CN105529297
【申请号】CN201510680634
【发明人】保罗·雷蒙德·贝塞尔, 巴特·范·斯拉文迪克, 木村良枝, 格拉尔多·A·德尔加迪尼奥, 哈拉尔德·奥科伦-施密特, 杨邓良
【申请人】朗姆研究公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月19日
【公告号】US20160111515