制程、旋涂技术等形成。这些各种材料层的厚度也可依据特定的应用而变化。
[0031]图2A至2P是示例FinFET装置100的剖视图，用以显示这里所公开的在此类装置上形成替代栅极结构的各种示例方法。一些剖视图是经由鳍片的长轴所作的剖视图，也就是沿栅极长度或装置操作时的电流传输方向所作的剖视图(下文中称为“栅极长度视图”)。其它剖视图是经由栅极结构的长轴所作的剖视图，也就是沿装置的栅极宽度方向所作的剖视图(下文中称为“栅极宽度视图”)。
[0032]图2A (栅极长度视图)及2B (栅极宽度视图)显示执行数个操作以后的装置100。更具体地说，在这些图中所示的制造点，通过使用已知的制造方法在衬底中形成基本的鳍片结构102以及隔离结构104。图2B还显示额外的绝缘材料115，绝缘材料115形成于被蚀刻至衬底中以定义鳍片102的沟槽112的底部。为形成绝缘材料115，可藉由过填充沟槽112并接着在绝缘材料115上执行凹入蚀刻制程直至暴露鳍片102的所需高度。
[0033]请继续参照图2A及2B，图中还显示牺牲鳍片保护层106、第一虚假(dummy)或牺牲栅极电极108以及位于第一牺牲栅极电极108上方的栅极覆盖层110。本领域的技术人员将了解，当装置100完工时，该装置的沟道区114将位于牺牲栅极电极108下方的区域中。图2A及2B所示的结构可通过沉积牺牲鳍片保护层106、牺牲栅极电极108的材料层以及栅极覆盖层110的材料层形成。接着，通过将牺牲鳍片保护层106用作蚀刻停止层来执行已知的光刻及蚀刻制程，从而图案化该栅极电极材料以及该栅极覆盖层。牺牲栅极电极108可由例如多晶硅或非晶硅等材料组成，且其厚度可依据应用而变化。栅极覆盖层110也可由各种材料组成，例如氮化硅。
[0034]在流程的该制造点，通过图案化的注入掩膜(未图示)执行各种离子注入制程，以在鳍片102中形成各种区，例如环状注入区、源/漏延伸注入区等。为避免模糊当前所公开的发明，图中未显示此类注入区。重要的是，与本申请的背景部分所讨论的现有技术流程不同，牺牲鳍片保护层106由经专门设计并选择的材料制成，以在这些各种离子注入制程期间保护未被第一牺牲栅极电极108覆盖的鳍片102的部分的完整性。牺牲鳍片保护层106可由各种不同的可氧化材料组成，例如氮化硅、低k材料(k值小于3.3)等，且其厚度可依据特定的应用而变化，例如在1至6纳米之间。当然，所注入的掺杂物类型(N型或P型掺杂物)取决于正在制作的晶体管的类型(也就是NM0S晶体管或PM0S晶体管)。在流程的该制造点，典型的注入序列将包括形成所谓环状注入区以及源/漏延伸注入区。如本申请的背景部分所述，对于NM0S装置，利用P型掺杂物将形成环状注入区，而利用N型掺杂材料将形成延伸注入区。
[0035]在形成上述环状注入区以及源/漏延伸注入区以后，在装置100上形成侧间隙壁。更具体地说，图2C(栅极长度视图)显示邻近牺牲栅极电极108形成示意第一侧间隙壁116以后以及邻近第一侧间隙壁116形成第二侧间隙壁118以后的装置100。间隙壁116、118可通过沉积间隙壁材料层并接着执行非等向性蚀刻制程形成。在一个实施例中，间隙壁116、118应当由相对彼此可选择性蚀刻的材料制成。在一个例子中，第一侧间隙壁116可由二氧化硅制成，而第二侧间隙壁118可由氮化硅制成。间隙壁116、118的基本宽度可依据特定的应用而变化。若牺牲鳍片保护层106与第二侧间隙壁118由相同的材料制成，则牺牲鳍片保护层106的厚度应当足以在形成第二侧间隙壁118以后使牺牲鳍片保护层106的部分仍保护鳍片102。在形成第一或第二侧间隙壁以后，执行注入制程，以在鳍片102中形成深源/漏注入区(未图示)。对于NM0S装置，该深源/漏注入区可通过使用N型掺杂物材料形成。接着，执行加热或退火制程，以形成装置100的最终源/漏区。该加热制程修复由该注入制程引起的鳍片102材料的晶格结构的任何损伤，且该加热制程活化所注入的掺杂物材料，也就是将所注入的掺杂物材料纳入硅晶格中。
[0036]图2D(栅极长度视图)显示执行数个制程操作以后的装置100。首先，在装置100上方沉积绝缘材料层120。接着，执行化学机械平坦化制程，以移除栅极覆盖层110并暴露第一牺牲栅极电极108。
[0037]图2E(栅极长度视图)及2F(栅极宽度视图)显示执行一个或多个蚀刻制程以移除牺牲栅极电极108以后的装置100。该制程操作定义第一栅极开口 119，该第一栅极开口119暴露牺牲鳍片保护层106的部分。
[0038]图2G(栅极长度视图)及2H(栅极宽度视图)显示执行氧化制程121以氧化栅极开口 119内所暴露的牺牲鳍片保护层106的部分以后的装置100。牺牲鳍片保护层106的氧化部分由附图标记122表示。若第二侧间隙壁118与牺牲鳍片保护层106由相同的材料制成，则第二侧间隙壁118的上部也被氧化，如附图标记122X所示。在例如氮化硅等材料上执行此类氧化制程的方式为本领域的技术人员所熟知。
[0039]图21 (栅极长度视图)及2J(栅极宽度视图)显示执行一个或多个定时(timed)蚀刻制程以移除牺牲鳍片保护层106的氧化部分122、第一侧间隙壁116以及第二侧间隙壁118的氧化部分122X(若存在)以后的装置100。该蚀刻制程暴露鳍片102的上表面(102U)以及侧表面(102S)。
[0040]图2K(栅极长度视图)及2L(栅极宽度视图)显示在栅极开口 119内的鳍片102上形成氧化物层130以后的装置100。氧化物层130可由各种材料组成，例如二氧化硅，其厚度可依据特定的应用而变化，且其可通过执行热氧化制程形成。在该氧化制程期间，会消耗鳍片102的部分。因此，位于该装置的沟道区114中的鳍片102的部分与位于装置100的源/漏区中的鳍片102的部分不一样高，也就是位于沟道区114内的鳍片102的最终上表面102F低于位于源/漏区中的鳍片102的表面102S的高度，二者之间具有距离132。位于沟道区中的鳍片的如此降低的高度可有助于降低不良的短沟道效应。在一些实施例中，距离132可为约0.5至5纳米。类似地，请参照图2L及2M (平面视图)，位于该装置的沟道区114中的鳍片102的部分的宽度134窄于位于该装置的源/漏区中的鳍片的宽度136。图2M为平面视图，显示鳍片102以及位于装置的沟道区114中的鳍片102与位于装置100的源/漏区中的鳍片102的宽度136相比的宽度差。图2M中用虚线表示栅极及间隙壁的位置。宽度134与136的差可变化，但在一个例子中，宽度134可为宽度136的约40%至80%。
[0041]图2N显示执行一个或多个蚀刻制程以移除氧化物层130，从而定义替代栅极开口160(后续将在该替代栅极开口中形成替代栅极结构)以后的装置100。在一个实施例中，移除氧化物层130作为替代栅极技术的部分，如这里所示。不过，可能不会在所有应用中都移除氧化物层130。即使氧化物层130被有意移除，也通常会有极薄的原生氧化物层(未图示)形成于替代栅极开口 160内的鳍片102上。
[0042]图20显示执行数个制程操作以在替代栅极开口 160中最终形成示例且示意显示的替代(或最终)栅极结构170并在替代栅极结构170上方形成栅极覆盖层172以后的装置100。这里所示的替代栅极结构170意图代表在制造集成电路产品中可使用的任意类型的栅极结构。
[0043]通常，在替代栅极流程中，在形成将成为最终栅极结构170的部分的各种材料层之前会执行预清洗制程，以自替代栅极开口 160内移除所有异物。例如，为形成最终栅极结构170，可在替代栅极开口 160中以及材料层120上方顺序沉积最终栅极结构170的材料，执行CMP制程以移除位于层120上方的多余材料，接着执行回蚀刻凹入蚀刻制程以使最终