[发明专利]用于形成鳍式场效应晶体管的方法以及半导体器件

权利要求书

1.一种用于形成鳍式场效应晶体管的方法，包括：

在半导体区域上方形成虚设栅极电极层；

在所述虚设栅极电极层上方形成掩模条带；

使用所述掩模条带作为第一刻蚀掩模来执行第一刻蚀工艺以图案化所述虚设栅极电极层的较上部分，其中所述虚设栅极电极层的较上部分的剩余部分形成虚设栅极电极的较上部；

在所述虚设栅极电极的较上部的侧壁上形成保护层；

在所述虚设栅极电极层的较下部分上执行第二刻蚀工艺以形成所述虚设栅极电极的较下部，其中所述保护层和所述掩模条带被组合用作第二刻蚀掩模；以及

用替换栅极堆叠替换所述虚设栅极电极和下面的虚设栅极电介质。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚设栅极电极层的较下部分在包括以下步骤的工艺中被刻蚀：

刻蚀所述较下部分直到露出所述虚设栅极电极层下面的隔离区域；并且

修整所述虚设栅极电极的较下部以具有锥形轮廓。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述虚设栅极电极的较上部分的侧壁基本上是直的，并且所述虚设栅极电极的较下部分的侧壁比所述虚设栅极电极的较上部更倾斜。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体区域包括半导体鳍，所述半导体鳍突出高于该半导体鳍的相对侧上的隔离区域的顶表面，并且所述虚设栅极电极的较上部和较下部的界面高于所述半导体鳍的顶表面。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半导体区域包括半导体鳍，所述半导体鳍突出高于该半导体鳍的相对侧上的隔离区域的顶表面，并且所述虚设栅极电极的较上部和较下部的界面低于所述半导体鳍的顶表面。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述替换之后，所述替换栅极堆叠被所述保护层包围。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括移除所述保护层。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述保护层和所述虚设栅极电极上方形成层间电介质，其中，所述替换包括：

刻蚀所述虚设栅极电极以在所述层间电介质中形成沟槽；并且

从所述沟槽中移除所述保护层。

9.一种用于形成鳍式场效应晶体管的方法，包括：

形成延伸到半导体衬底中的隔离区域；

形成突出高于所述隔离区域的半导体鳍；

在所述半导体鳍上形成虚设栅极电介质；

在所述虚设栅极电介质上方形成虚设栅极电极层；

在所述虚设栅极电极层的较上部分上执行第一刻蚀工艺，其中，所述第一刻蚀工艺在所述虚设栅极电极层的较下部分的顶表面处于所述虚设栅极电极层的顶表面和底表面之间的中间水平处时停止；

沉积保护层；

移除所述保护层的水平部分，并且所述保护层的垂直部分环绕所述虚设栅极电极层的剩余的较上部分；以及

执行第二刻蚀工艺以刻蚀所述虚设栅极电极层的较下部分，其中所述保护层在所述第二刻蚀工艺期间保护所述虚设栅极电极层的剩余的较上部分。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括用替换栅极堆叠替换所述虚设栅极电极层的剩余的较上部分和剩余的较下部分以及所述虚设栅极电介质。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述保护层具有与所述替换栅极堆叠的侧壁接触的侧壁。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括移除所述保护层。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述第一刻蚀工艺停止时，所述虚设栅极电介质被嵌入在所述虚设栅极电极层的较下部分。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述第一刻蚀工艺停止时，所述虚设栅极电介质被暴露。