鳍式场效晶体管装置结构制造方法及图纸

一种鳍式场效晶体管装置结构及其形成方法被提供。此鳍式场效晶体管装置结构包括形成于基板之上的鳍式结构；形成于鳍式结构之上的栅极介电层；形成于栅极介电层之上的栅极电极层；以及形成于栅极电极层之上的栅极接触结构。此栅极接触结构包括形成于栅极电极层之上的第一导电层；形成于第一导电层之上的阻挡层；以及形成于阻挡层之上的第二导电层。此第二导电层通过第一导电层电性连接至栅极电极层。

【技术实现步骤摘要】
鳍式场效晶体管装置结构
本公开实施例系有关于一种半导体结构，且特别有关于一种鳍式场效晶体管装置结构及其形成方法。
技术介绍
半导体装置使用于各种电子应用中，例如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。半导体装置通常通过以下方式而制造，包括在半导体基板上依序沉积绝缘或介电层、导电层及半导体层，使用光刻工艺图案化上述各材料层，借以在此半导体基板上形成电路组件及元件。通常在单一半导体晶片上制造许多集成电路，并且通过沿着切割线在集成电路之间进行切割，以将各个管芯单一化。上述各个管芯通常分别地封装于，例如，多晶片模块中或其他类型的封装中。随着半导体工业已经进入纳米技术工艺节点，在追求更高的装置密度、更高的效能及更低的成本等方面，来自制造及设计问题的挑战已经导致三维设计的发展，例如，鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor,FinFET)。鳍式场效晶体管具有从基板延伸出来的薄的垂直「鳍片」。鳍式场效晶体管的沟道形成于此垂直鳍片之中。栅极位于鳍片之上。鳍式场效晶体管的优点可包括降低短沟道效应与更高的电流流量。虽然现有的鳍式场效晶体管装置及其制造方法已普遍足以达成预期的目标，然而却无法完全满足所有需求。
技术实现思路
本公开的一实施例提供一种鳍式场效晶体管装置结构(FinFETdevicestructure)，包括：鳍式结构，形成于基板之上；栅极介电层，形成于鳍式结构之上；栅极电极层，形成于栅极介电层之上；以及栅极接触结构，形成于栅极电极层之上，其中栅极接触结构包括：第一导电层，形成于栅极电极层之上；阻挡层，形成于第一导电层之上；以及第二导电层，形成于阻挡层之上，其中第二导电层通过第一导电层电性连接至栅极电极层。本公开的另一实施例亦提供一种鳍式场效晶体管装置结构，包括：鳍式结构，形成于基板之上；栅极结构，形成于鳍式结构之上；第一导电层，形成于栅极结构之上；第二导电层，形成于第一导电层之上；源极/漏极结构，形成于鳍式结构之上且相邻于栅极结构；以及源极/漏极接触结构，形成于鳍式结构且相邻于栅极结构，其中第一导电层的顶表面高于源极/漏极接触结构的底表面且低于源极/漏极接触结构的顶表面。本公开的又一实施例提供一种鳍式场效应晶体管装置结构的形成方法，包括：形成鳍式结构于基板之上；形成栅极介电层于鳍式结构之上；形成栅极电极层于栅极介电层之上；形成源极/漏极结构相邻于栅极电极层；形成源极/漏极接触结构于源极/漏极结构之上；形成第一导电层于栅极电极层之上，其中第一导电层的底表面低于栅极介电层的顶表面；以及形成第二导电层于第一导电层之上，其中栅极电极层通过第一导电层电性连接至第二导电层。附图说明根据以下的详细说明并配合所附附图做完整公开。应注意的是，根据本产业的一般作业，图示并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。图1A到图1N示出依据本公开的一些实施例的形成鳍式场效晶体管装置结构的各个工艺阶段的立体图。图2A到2E图示出依据本公开的一些实施例的形成如图1J到图1N所示出的鳍式场效晶体管装置结构的各个工艺阶段的剖面图。图2A示出沿着图1J的II’剖线的剖面图。图2E’示出依据本公开的一些实施例的经修饰的鳍式场效晶体管装置结构的剖面图。图2E”示出依据本公开的一些实施例的经修饰的鳍式场效晶体管装置结构的剖面图。图3A示出图2E的区域A的放大剖面图。图3B到图3C示出图2E’的区域B的放大剖面图。图3D到图3F示出图2E”的区域C的放大剖面图。图4示出依据本公开的一些实施例的鳍式场效晶体管装置结构的俯视图。图5A到图5H示出依据本公开的一些实施例的形成鳍式场效晶体管装置结构的各个工艺阶段的剖面图。图5H’示出依据本公开的一些实施例的经修饰的鳍式场效晶体管装置结构的剖面图。图6示出依据本公开的一些实施例的鳍式场效晶体管装置结构的俯视图。图7A到图7G示出依据本公开的一些实施例的形成鳍式场效晶体管装置结构的各个工艺阶段的剖面图。图7G’示出依据本公开的一些实施例的经修饰的鳍式场效晶体管装置结构的剖面图。图8示出依据本公开的一些实施例的鳍式场效晶体管装置结构的俯视图。附图标记说明：100a～鳍式场效晶体管装置结构102～基板104～介电层106～掩模层108～光致抗蚀剂层110～鳍式结构112～绝缘层114～隔离结构116～虚设栅极介电层118～虚设栅极电极层120～虚设栅极结构122～栅极间隔物124～源极/漏极结构128～层间介电结构130～沟槽134～栅极介电层138～栅极电极层138a～第一层138b～第二层138c～第三层140～栅极结构142～第一介电层143～沟槽144～粘着层146～金属层148～源极/漏极接触结构150～接触蚀刻停止层152～第二介电层153～第一孔洞154～第一导电层155～第二孔洞156～光致抗蚀剂层157～突出部分157a～突出部分157b～突出部分162～阻挡层164～第二导电层166～栅极接触结构168～源极/漏极导电插塞H1～第一高度H2～第二高度W1～第一宽度W2～第二宽度W3～第三宽度W4～第四宽度具体实施方式以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同部件(feature)。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本说明书叙述了一第一部件形成于一第二部件之上或上方，即表示其可能包含上述第一部件与上述第二部件是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加部件形成于上述第一部件与上述第二部件之间，而使上述第一部件与第二部件可能未直接接触的实施例。另外，以下公开的不同范例可能重复使用相同的参照符号和/或标记。这些重复系为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例和/或结构之间有特定的关系。下文描述实施例的各种变化。通过各种视图与所示出的实施例，类似的元件标号用于标示类似的元件。应可理解的是，可在进行所述的方法之前、之间或之后，提供额外的操作步骤，并且在所述的方法的其他实施例中，所述的部分步骤可被变更顺序、置换或省略。可通过任何合适的方法将鳍片图案化。例如，可使用一种或多种光刻工艺(包括双图案光刻(doublepatterning)或多图案光刻(multiplepatterning)工艺)将鳍片图案化。一般而言，双图案光刻或多图案光刻工艺结合光刻与自对准工艺，因而能够创造具有微小节距的图案，此图案的节距小于，例如，使用单一直接光刻工艺可获得的节距。例如，在一个实施例中，在基板上方形成牺牲层，并使用光刻工艺进行图案化。使用自对准工艺沿着图案化的牺牲层形成间隔物。之后移除牺牲层，接着可使用余留的间隔物将鳍片图案化。本公开实施例提供形成鳍式场效晶体管装置结构的实施例。图1A到图1N示出依据本公开的一些实施例的形成鳍式场效晶体管装置结构(FinFETdevicestructure)100a的各个工艺阶段的立体图。请参照图1A，提供基板102。基板102可以由硅或其他半导体材料所形成。另外地且额外地，基板102可包括其他元素半导体，例如，锗。在一些实施例中，基板102由化合物半导体所形成，例如，碳化硅(siliconcarbide)、砷化镓(galliumarsen本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鳍式场效晶体管装置结构，包括：一鳍式结构，形成于一基板之上；一栅极介电层，形成于该鳍式结构之上；一栅极电极层，形成于该栅极介电层之上；以及一栅极接触结构，形成于该栅极电极层之上，其中该栅极接触结构包括：一第一导电层，形成于该栅极电极层之上；一阻挡层，形成于该第一导电层之上；以及一第二导电层，形成于该阻挡层之上，其中该第二导电层通过该第一导电层电性连接至该栅极电极层。

【技术特征摘要】
2017.11.24 US 15/821,9941.一种鳍式场效晶体管装置结构，包括：一鳍式结构，形成于一基板之上；一栅极介电层，形成于该鳍式结构之上；一栅极电极层，形成于该栅极介电层之上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝勋，赵高毅，林睿哲，高承远，王美匀，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71