[发明专利]低k栅极间隔件及其形成

说明书

本发明实施例描述了栅极结构和栅极间隔件以及形成这些的方法。在实施例中，一种结构包括位于衬底上的有源区，位于有源区上且位于衬底上方的栅极结构，以及位于有源区上且沿着栅极结构的侧壁的低k栅极间隔件。栅极结构包括位于有源区上的共形栅极电介质并且包括位于共形栅极电介质上方的栅电极。共形栅极电介质沿着低k栅极间隔件的第一侧壁垂直延伸。在一些实施例中，可以在已经通过替换栅极工艺去除伪栅极结构之后使用选择性沉积工艺来形成低k栅极间隔件。本发明实施例涉及低k栅极间隔件及其形成。

技术领域

本发明实施例涉及低k栅极间隔件及其形成。

背景技术

由于许多电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度的不断提高，半导体产业经历了快速增长。在大多数情况下，集成密度的这种改进来自最小部件尺寸的不断减小，这允许将更多的组件集成到给定区域内。由于例如携带较短距离的电信号，所以减小的最小部件尺寸通常还导致较高的器件性能。

此外，随着半导体技术的发展，已经创建了用于形成这些栅极结构的改进的栅极结构和工艺。这种改进的一个实例是在栅极结构中实现金属栅电极和诸如功函数调整层的各种其他层。这些改进带来了器件性能的进一步提升。

发明内容

根据本发明的一些实施例，提供了一种半导体结构，包括：有源区，位于衬底上；栅极结构，位于所述有源区上且位于所述衬底上方，所述栅极结构包括位于所述有源区上的共形栅极电介质并且包括位于所述共形栅极电介质上方的栅电极；以及低k栅极间隔件，位于所述有源区上并且沿着所述栅极结构的侧壁，所述共形栅极电介质沿着所述低k栅极间隔件的第一侧壁垂直延伸。

根据本发明的另一些实施例，还提供了一种形成半导体结构的方法，包括：在衬底上的有源区上方形成介电表面；沿着所述介电表面选择性地沉积低k间隔件；以及在选择性地沉积所述低k间隔件之后，沿着所述低k间隔件形成栅极结构。

根据本发明的又一些实施例，还提供了一种形成半导体结构的方法，包括：在衬底上的有源区上形成伪栅极结构；沿着所述伪栅极结构的相应侧壁形成第一栅极间隔件；去除所述伪栅极结构，其中，去除所述伪栅极结构在所述第一栅极间隔件之间形成凹槽；沿着所述凹槽内部的所述第一栅极间隔件的相应侧壁形成低k栅极间隔件；以及在所述低k栅极间隔件之间形成替换栅极结构。

附图说明

当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳地理解本发明的各个方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减小。

图1是根据一些实施例的三维图中的简化的鳍式场效应晶体管(FinFET)的实例。

图2A-图2C、图3A-图3C、图4A-图4C、图5A-图5C、图6A-图6C、图7A-图7C、图8A-图8C、图9A-图9C、图10A-图10C、图11A-图11C、图12A-图12C、图13A-图13C、图14A-图14C和图15A-图15C是根据一些实施例的在一个或多个FinFET中形成具有栅极间隔件的栅极结构的示例性工艺中的中间阶段期间的各个中间结构的截面图。

图16至图21是根据一些实施例的在形成具有栅极间隔件的栅极结构的示例性工艺中的中间阶段期间的各个中间结构的部分的截面图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多用于实现所提供主题的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本发明。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接触的方式形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本发明可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。