形成，包括鰭部106的上表面106S，如同在至少一些現(xiàn)有制造技術(shù)上的做法。另外，使用本發(fā)明所公開(kāi)的方法，犧牲柵極材料116基本上是平面結(jié)構(gòu)，在低密度氧化層114的大致平坦的上表面上或其上方形成，從而消除或減少在本說(shuō)明書(shū)的【背景技術(shù)】部分所描述的不均勻形貌問(wèn)題，其中該犧牲柵極電極材料是在該鰭部之間的溝槽中形成。在形成上述的附加氧化層107的情況下，圖案化犧牲柵極材料116將會(huì)在附加薄氧化材料層107的大致平坦的上表面上形成。通過(guò)使用這些工藝技術(shù)，犧牲柵極材料層116可以形成，使得它在整個(gè)襯底上具有大致均勻的厚度。
[0030]圖21顯示在通過(guò)執(zhí)行非等向性蝕刻工藝去除相對(duì)于蝕刻停止層110和鰭部106的該低密度氧化材料，以去除低密度氧化材料層114 (和112，如果存在的話)的暴露部分之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。需注意低密度氧化材料層114(和112，如果存在的話)的暴露部分依然位在圖案化犧牲柵極材料116下。在上述的附加氧化層107形成的情況下，僅有附加薄氧化材料層107的部分將位在鰭部106的上表面106S上方圖案化犧牲柵極材料116下。在圖21的視角Y-Y，附加氧化層107 (未示出)將位在圖案化低密度氧化材料層114和圖案化犧牲柵極材料116之間。
[0031]圖2J顯示在簡(jiǎn)單地描繪側(cè)壁間隔件120相鄰于圖案化犧牲柵極材料116、圖案化柵極蓋層118和位于這些結(jié)構(gòu)下的低密度氧化材料114(和112，如果存在的話)的圖案化部分形成之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。整體而言，犧牲柵極材料116和低密度氧化材料114(112)的圖案化部分可被認(rèn)為是犧牲柵極結(jié)構(gòu)。側(cè)壁間隔件120通過(guò)沉積一層間隔件材料(例如，氮化硅)且此后執(zhí)行非等向性蝕刻工藝而形成。間隔件120可以具任何所需要的厚度。
[0032]圖2K顯示在執(zhí)行幾道工藝運(yùn)作之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。首先，執(zhí)行可選擇性的鰭部合并工藝，其中示例性地示出磊晶半導(dǎo)體材料122生長(zhǎng)于位在器件100的源極/漏極區(qū)中的鰭部106的部分上。虛線106Y顯示初始鰭部結(jié)構(gòu)106的輪廓。當(dāng)然，這樣的磊晶材料122在器件100的源極/漏極區(qū)中的形成對(duì)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明是不需要。此后，另一絕緣材料層124，像是二氧化硅，是覆蓋式沉積于器件100上方。然后，執(zhí)行一或多道的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝以平坦化絕緣材料124的上表面與柵極蓋層118的上表面。
[0033]圖2L顯示在執(zhí)行時(shí)控凹蝕刻工藝以去除柵極蓋層118和選擇性相對(duì)于周?chē)Y(jié)構(gòu)的部分間隔件120之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。從圖2L的視角Y-Y取得的特殊剖視圖(A-A)。視角A-A是從器件100的柵極長(zhǎng)度方向取得(僅單一鰭部106在視角A-A中示出)。如在視角A-A中最佳示出的，低密度氧化材料114(112)，整體被認(rèn)為是，如果有的話，位在蝕刻停止層110上并與其相接觸，并且該低密度氧化材料是在鰭部106的上表面106S及側(cè)表面106Y上形成并與其相接觸。即是說(shuō)，低密度氧化材料114(112)封裝鰭部106的上表面及側(cè)表面。另外，如上所述，該低密度氧化材料定義一基本上平坦的上表面114S，其上方形成犧牲柵極材料116。注意到，使用本發(fā)明公開(kāi)的方法所形成的圖案化犧牲柵極材料116基本上是平面結(jié)構(gòu)，且在整個(gè)襯底具有大致均勻的厚度，當(dāng)由該器件的柵極寬度方向，從該柵極取得的剖面視角中得知。這樣基本上的平坦層用于鰭式場(chǎng)效晶體管器件的該犧牲柵極結(jié)構(gòu)與使用現(xiàn)有制造技術(shù)在鰭式場(chǎng)效晶體管器件上形成犧牲柵極結(jié)構(gòu)的多晶硅或非晶硅部分的“臺(tái)階輪廓”形成鮮明地對(duì)照，其中熱氧化物于形成該多晶硅或非晶硅材料用于在該鰭部間的該溝槽內(nèi)的該犧牲柵極結(jié)構(gòu)之前，先形成在該鰭部上。在絕緣材料層107形成的情況下(見(jiàn)圖2G)，基本上平坦的材料層116，其用于鰭式場(chǎng)效晶體管器件100的該犧牲柵極結(jié)構(gòu)，將會(huì)在絕緣材料層107上形成且與其相接觸。
[0034]圖2M顯示在絕緣材料層124上執(zhí)行一或多道平面化工藝(例如，CMP工藝)的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100，而該平面化工藝停止在犧牲材料層116。
[0035]圖2N顯示在執(zhí)行時(shí)控凹蝕刻工藝以凹陷絕緣材料層124相對(duì)該周?chē)牧系脑撋媳砻嬷蟮啮捠綀?chǎng)效晶體管器件100。凹陷量可以依據(jù)特定應(yīng)用而變化，例如約15納米。需注意，在所示的例子中，絕緣材料層124的該凹陷上表面是位在低于間隔件120及犧牲材料層116兩者的上表面的高度水平。
[0036]圖20顯示通過(guò)執(zhí)行保形沉積工藝以在器件100上方形成薄絕緣保護(hù)層121之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。在一說(shuō)明性實(shí)施例中，絕緣保護(hù)層121可以包括與側(cè)壁間隔件120相同的材料，例如氮化硅。下文將更充分討論，絕緣保護(hù)層121的目的是為了保護(hù)絕緣材料層124的消耗，當(dāng)從間隔件120之間去除該低密度氧化材料時(shí)。此外，雖然本文顯示的實(shí)施例示出低密度氧化材料114形成于由間隔件120定義的空間，由于絕緣保護(hù)層121的存在，高質(zhì)量且更致密的氧化材料不同于低密度氧化材料，像是熱生長(zhǎng)氧化物、HARP氧化物或HDP氧化物，可以在間隔件120之間的該空間內(nèi)形成。這樣的更高質(zhì)量且致密的氧化材料可能比本發(fā)明所顯示的該低密度氧化材料更難以去除，但是，在這樣的情況下，絕緣保護(hù)層121用于防止該絕緣材料層124的不希望的消耗，當(dāng)從間隔件120之間的空間去除這樣的其它較高質(zhì)量的氧化材料時(shí)。
[0037]圖2P顯示在器件100上方沉積另一層絕緣材料123之后以及執(zhí)行CMP工藝而停止在絕緣保護(hù)層121之后的器件100。絕緣材料123可以包括像是二氧化硅的材料。
[0038]圖2Q顯示在執(zhí)行時(shí)控凹蝕刻工藝以去除絕緣保護(hù)層121選擇性相對(duì)該周?chē)Y(jié)構(gòu)的暴露部分之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。該工藝運(yùn)作暴露出要去除的犧牲柵極材料116。
[0039]圖2R顯示在執(zhí)行一或多道蝕刻工藝以去除犧牲柵極材料116相對(duì)該周?chē)牧锨姨貏e是位于犧牲柵極材料118下方的低密度氧化材料114(112)之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。該工藝運(yùn)作導(dǎo)致形成孔穴125且暴露出位在間隔件120之間的低密度氧化材料114(112) ο
[0040]圖2S顯示出執(zhí)行另一道蝕刻工藝通過(guò)孔穴125以去除選擇性相對(duì)該周?chē)Y(jié)構(gòu)的暴露出的低密度氧化材料114(112)之后的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。該蝕刻工藝停止在該器件的通道區(qū)中的蝕刻停止層110和鰭部106。該工藝運(yùn)作導(dǎo)致替代柵極孔127在間隔件120之間且器件100的最終替代柵極結(jié)構(gòu)將形成之處形成。需注意，如上所述，在這蝕刻工藝期間，當(dāng)去除柵極孔127內(nèi)的低密度氧化材料114時(shí)，也將去除絕緣材料層123，但絕緣保護(hù)層121會(huì)做為蝕刻停止層，以防止從器件100的該源極/漏極區(qū)上方去除絕緣材料124。
[0041]重要的是，在圖2S所示出的該蝕刻工藝期間，可以采用非?？斓那逑垂に?例如，HF清洗)來(lái)快速地去除該低密度氧化材料。在一些情況下，這取決于蝕刻劑的使用，去除該低密度氧化材料的速率可以比去除傳統(tǒng)熱生長(zhǎng)的二氧化硅材料的速率快約100倍，其中該傳統(tǒng)熱生長(zhǎng)的二氧化硅材料是在作為犧牲柵極材料116的材料形成之前，在鰭部106的該上表面與該側(cè)表面上形成。因此，使用本發(fā)明公開(kāi)的方法，鰭部106的該表面不太可能被攻擊和消耗，當(dāng)它是即將被去除的低密度氧化材料而不是熱生長(zhǎng)氧化材料。此外，如上所述，蝕刻停止層110在該柵極區(qū)中的絕緣材料108上方(視角Y-Y)的存在使其在該蝕刻工藝期間有效地建立“硬性停止”，讓鰭部106暴露出的垂直高度有更精確地控制，而且還會(huì)成為器件100的該通道區(qū)的一部分。
[0042]圖2T顯示了在替代柵極孔127中形成替代柵極結(jié)構(gòu)130和柵極蓋層132 (例如，氮化硅)的鰭式場(chǎng)效晶體管器件100。本文示出的替代柵極結(jié)構(gòu)130是意在代表實(shí)際上在制造集成電路產(chǎn)品可以用任何形式的替代柵極結(jié)構(gòu)。通常，在形成將要變成替代柵極結(jié)構(gòu)130的一部分的各種材料層之前，將會(huì)執(zhí)行預(yù)清洗工藝以意圖從替代柵極孔127內(nèi)去除所有外來(lái)材料。此后，最終的柵極結(jié)構(gòu)130可通過(guò)依次沉積該柵極結(jié)構(gòu)的材料到替代柵極孔127內(nèi)以及絕緣材料層124上方來(lái)形成，接著執(zhí)行CMP工藝以去除絕緣材料層124上方的過(guò)量材料，包括絕緣保護(hù)層121。接著，執(zhí)行凹蝕刻工藝以凹陷柵極孔127中的材料，制造出空間而形成柵極蓋層132。然后，在該凹陷柵極材料上方且替代柵極孔中形成柵極蓋層132。柵極蓋層132可以包括各種材料，例如氮化硅，并且其可以通過(guò)以該柵極蓋材料過(guò)度填充替代柵極孔127的剩余部分來(lái)形成，此后執(zhí)行CMP工藝以去除停止在絕緣材料層124上的過(guò)量材料。如先前所述，柵極結(jié)構(gòu)130可以包括高k絕緣材料層(k值等于或大于10)以及一或多層金屬層。
[0043]上述公開(kāi)的特定實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明明顯對(duì)于那些受益于本發(fā)明所教示的本領(lǐng)域技術(shù)人士可以不同但等效的方式被修改和實(shí)現(xiàn)。例如，可以用不同的順序來(lái)執(zhí)行上述的處理步驟。此外，沒(méi)有意圖要限制在本說(shuō)明書(shū)所示出的結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，除了所附的權(quán)利要求所描述的以外。因此，很明顯上述公開(kāi)的特定實(shí)施例可以被改變或修改，并且所有這些變化都被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。請(qǐng)注意，所使用的術(shù)語(yǔ)，諸如“第一”、“第二”、“第三”或“第四”來(lái)描述在本說(shuō)明書(shū)和在所附權(quán)利要求中的各種工藝或結(jié)構(gòu)的僅是對(duì)這些步驟/結(jié)構(gòu)作為一個(gè)參考用簡(jiǎn)稱，且未必暗示這些步驟/結(jié)構(gòu)是在有所定的順序中被執(zhí)行/形成。當(dāng)然，這取決于確切的權(quán)利要求的語(yǔ)言，可以或可以不要求這樣的工藝順序。因此，本發(fā)明所尋求的保護(hù)是如所附的權(quán)利要求書(shū)所列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種在鰭式場(chǎng)效晶體管器件形成替代柵極結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，該方法包括: 在半導(dǎo)體襯底中形成多個(gè)溝槽，以便定