有电介质侧墙的鳍或鳍线后，可以进行各种工艺来进一步完成器件制造，例如栅极形成、源/漏注入等。以下，将描述一些示例工艺。但是，需要指出的是，本公开的技术不限于此。本领域技术人员可以设想多种方式来完成器件。
[0032]具体他，如图4 (a)和4 (b)(其中，图4 (a)是俯视图，图4 (b)是沿图4 (a)中AA'线的截面图)所示，可以在衬底上，依次形成栅介质层1006和栅导体层1008。例如，栅介质层 1006 可以包括高 K 栅介质如 Hf02、、HfS1、HfS1N、HfTaO、HfT1、HfZrO、A1203、La203、ZrO2, LaAlO中任一种或其组合；栅导体层1008可以包括金属栅导体如T1、Co、N1、Al、W或其合金或金属氮化物等。另外，栅介质层1006还可以包括一层薄的氧化物(高K栅介质形成于该氧化物上)。在栅介质层1006和栅导体1008之间，还可以形成功函数调节层(图中未示出)。备选地，在应用替代栅工艺的实施例中，栅介质层1006可以包括牺牲栅介质层如氧化物，栅导体层1008可以包括牺牲栅导体如多晶硅。
[0033]在该结构上，通过涂覆光刻胶并利用掩模进行曝光，然后显影，获得与将要形成的栅极线图案相对应的光刻胶线形图案1010。图案1010中各线段可以沿第二方向(图中竖直方向)彼此平行印制，它们具有相同或相近的间距和关键尺寸。鳍线延伸的第一方向与栅极线延伸的第二方向可以一定的角度如90度相交。
[0034]接下来，如图5(a)和5(b)(其中，图5(a)是俯视图，图5(b)是沿图5(a)中AA'线的截面图)所示，直接利用线形图案来刻蚀如反应离子刻蚀(RIE)栅电极层，以形成平行的栅极线1008。在此，还刻蚀了栅介质层1006，从而栅介质层1006仅位于栅极线1008之下。之后，可以去除光刻胶1010。
[0035]在该示例中，没有切断栅极线，而是直接利用连续延伸的栅极线进行后继处理。当然，也可以先按器件布局，将栅极线切断进行绝缘隔离，然后再进行后继处理。
[0036]在形成了栅极线1008之后，可以按照常规工艺来进行处理。例如，可以进行离子注入(形成延伸区、源/漏等)、侧墙(spacer)形成等。在此，需要指出的是，这些具体工艺(如离子注入等)，与本发明的主旨并无直接关联，在此不进行详细描述。它们可以采用现有技术来实现，也可以采用将来发展的技术来实现。
[0037]图6 (a)和6(b)(其中，图6 (a)是俯视图，图6(b)是沿图5 (a)中AA^线的截面图)中示出了在栅极线1008的侧壁上形成栅侧墙1012后的情况。根据本公开的实施例，每一栅极线1008 —体延伸，而没有在其中形成开口。于是，栅侧墙层1012可以仅在栅极线1008的外侧延伸。栅侧墙1012可以包括单层或多层配置，且可以包括各种合适的电介质材料如Si02、Si3N4, S1N中任一种或其组合。
[0038]在形成栅侧墙1012之后，可以在衬底上形成层间绝缘层1014。层间绝缘层1014可以形成为完全覆盖栅极线1008。根据一有利示例，特别是在应用替代栅工艺的情况下，可以对层间绝缘层1014进行平坦化处理如化学机械抛光(CMP)。CMP可以进行到直至露出栅侧墙1012。此时，栅极线1008也露出。这样，随后可以应用替代栅工艺。具体地，例如可以通过选择性刻蚀去除(牺牲)栅极线且可选地去除(牺牲)栅介质层，在栅侧墙1012内侧形成栅槽。在栅槽中，例如通过淀积并回蚀工艺，可以依次形成真正的栅介质层和真正的栅导体。
[0039]接下来，如图7(a)_7(c)(其中，图7(a)是俯视图，图7(b)是沿图7(a)中AA'线的截面图，图7 (c)是沿图7 (a)中BB'线的截面图)所示，可以按照设计布局在需要进行隔离的预定区域处形成器件间绝缘隔离部1016。例如，可以将如上所述形成的栅极线1008和/或鳍线F，在预定区域(例如，无源区域)处实现切断，以实现器件间的电隔离。切口的宽度可以为l-10nm。这种切断例如可以利用切断掩模，通过反应离子刻蚀或激光切割刻蚀等方法来实现。例如，如果使用刻蚀方法，首先在衬底上涂覆光刻胶，并通过切断掩模来对光刻胶进行构图，使得与将要形成的切口相对应的预定区域暴露在外。然后，将暴露在外的这些栅极线1008和/或鳍线F (具体切断哪些部分，根据切断区域而定)切断，形成切口。在刻蚀切口时，可以下方的埋入绝缘层1002为停止层。可以向切口中填充电介质材料以形成器件间隔离部1016 ;或者，切口可以被随后形成的层间电介质层填充。栅极线由于切断而得到的各部分随后可以用作器件的栅极，鳍线由于切断而得到的各部分随后可以用作器件的鳍。
[0040]这里需要指出的是，由于栅侧墙1012并不导电，不会妨碍器件之间的电隔离，因此可以在上述切断过程中可以并不切断栅侧墙1012。例如，在通过反应离子刻蚀来进行切断的情况下，可以进行选择性刻蚀，使得刻蚀基本上不会影响栅侧墙1012。
[0041]或者，在以上处理中并不真正切断，而是可以通过向切口位置例如注入氧，来使得栅极线1008中的材料(例如，Si)和/或鳍线F(例如，Si)氧化，从而形成绝缘的氧化物。结果，通过生成的氧化物，使得切口位置两端的栅极线1008彼此电隔离(等效于“切断”的效果)从而形成电隔离的栅极，切口两端的鳍线F彼此电隔离(等效于“切断”的效果)从而形成电隔离的鳍。当然，注入的元素不限于氧，本领域技术人员也可以根据栅极线1008以及鳍线F的材料，适当选择注入的气体或化学物质，使它们发生反应从而生成绝缘材料，并因此实现电隔离。
[0042]由此，得到了根据本公开实施例的半导体器件。如图7(a)_7(c)所示，该半导体器件可以包括在衬底(在该示例中，为SOI衬底)上形成的鳍F。鳍F的侧壁的至少一部分上形成有电介质侧墙1018。此外，沿与第一方向交叉的第二方向(例如，图中竖直方向)延伸形成有多个栅极1008，每一栅极1008经由栅介质层1006与相应的鳍相交。在栅极的沿第二方向延伸的侧壁(例如，图中左右两侧的侧壁)上可以形成栅侧墙1012。栅极1008可以介由电介质侧墙1018与鳍F的侧壁相对。
[0043]为实现所需隔离，该半导体器件还可以包括预定区域处的绝缘隔离部1016。如图7(a)和7(b)所示，沿第一方向，相对的鳍彼此通过相应的隔离部1016相隔离；如图7(a)和7(c)所示，沿第二方向，相对的栅电极1008通过相应的隔离部1016相隔离。这些隔离部可以穿通SOI层1004，而到达埋入绝缘层1002，以实现良好隔离。此外，隔离部可以位于无源区域(例如，STI)上。
[0044]根据本公开的实施例，由于在连续的栅极线上形成栅侧墙之后再形成隔离部，所以，在各栅极1008沿第二方向的相对端面(图中沿大致水平方向延伸的端面)上并不存在侧墙，从而隔离部1016可以与这些端面直接接触。特别是在如上所述通过切断来形成隔离部的情况下，这些端面可以与相应的电介质侧墙的端面基本上对齐。
[0045]此外，在形成隔离部时未“切断”栅侧墙1012的情况下，栅侧墙1012可以沿第二方向在多个栅极1008的侧壁上连续延伸。
[0046]在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
[0047]以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。
【主权项】
1.一种制造半导体器件的方法，包括: 在衬底上形成鳍； 在鳍的侧壁的至少一部分上形成电介质侧墙；以及 形成与鳍相交的栅极。2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成电介质侧墙包括: 在形成有鳍的衬底上大致共形淀积电介质层； 对电介质层进行各向异性刻蚀，以得到电介质侧墙。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在对电介质层进行各向异性刻蚀时，刻蚀进一步进行到衬底中。4.根据权利要求1所述的方法，其中，衬底包括SOI衬底，SOI衬底包括支撑衬底、埋入绝缘层和SOI层，在衬底上形成鳍包括: 在SOI衬底上形成沿第一方向延伸的多条鳍线，以及 在预定区域处，形成器件间第一绝缘隔离部，其中至少一条鳍线被相应的第一绝缘隔离部分为两个或更多部分，所述两个或更多部分构成所述鳍。5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成鳍线包括: 对SOI层进行刻蚀，其中，各鳍线之间的SOI层没有刻断，而是留有一定厚度的SOI层在埋入绝缘层上各鳍线之间延伸。6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成电介质侧墙时进行的各向异性刻蚀停止于埋入绝缘层，从而将鳍线之间的SOI层部分刻断。7.根据权利要求4所述的方法，其中，形成栅极包括: 在衬底上形成沿与第一方向交叉的第二方向延伸的多个栅极线，每一栅极线经由栅介质层与相应的鳍线相交； 在预定区域处，形成器件间第二绝缘隔离部，其中至少一条栅极线被相应的第二绝缘隔离部分为两个或更多部分，所述两个或更多部分构成所述栅极。8.根据权利要求7所述的方法，其中，第一绝缘隔离部和第二绝缘隔离部在相同的工艺步骤中形成。9.一种半导体器件，包括: 衬底； 在衬底上形成的鳍； 在鳍的侧壁的至少一部分上形成的电介质侧墙；以及 与鳍相交的栅极， 其中，栅极介由电介质侧墙与鳍的侧壁相对。10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，衬底包括SOI衬底。
【专利摘要】提供了一种半导体器件及其制造方法。一示例方法可以包括：在衬底上形成鳍；在鳍的侧壁的至少一部分上形成电介质侧墙；以及形成与鳍相交的栅极。
【IPC分类】H01L29/78, H01L21/336
【公开号】CN105633157
【申请号】CN201510148426
【发明人】钟汇才, 罗军, 朱慧珑
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年3月31日