82]在上述FinFET器件结构中，其中，所述第一晶体管包括:第一栅极介电层，形成在所述第一鳍结构上；和第一栅电极，形成在所述第一栅极介电层上；以及其中，所述第二晶体管包括:第二栅极介电层，形成在所述第一鳍结构和所述隔离结构上；和第二栅电极，形成在所述第二栅极介电层上。
[0083]在上述FinFET器件结构中，其中，所述第一晶体管包括:第一栅极介电层，形成在所述第一鳍结构上；和第一栅电极，形成在所述第一栅极介电层上；以及其中，所述第二晶体管包括:第二栅极介电层，形成在所述第一鳍结构和所述隔离结构上；和第二栅电极，形成在所述第二栅极介电层上，其中，所述第一栅极介电层和所述第二栅极介电层是高k介电层，并且所述第一栅电极和所述第二栅电极是金属栅电极。
[0084]在上述FinFET器件结构中，其中，所述第一晶体管包括:第一栅极介电层，形成在所述第一鳍结构上；和第一栅电极，形成在所述第一栅极介电层上；以及其中，所述第二晶体管包括:第二栅极介电层，形成在所述第一鳍结构和所述隔离结构上；和第二栅电极，形成在所述第二栅极介电层上，其中，所述ILD结构的侧壁具有底部和顶部，所述第一栅极介电层覆盖所述ILD结构的侧壁的所述底部，并且所述第一栅电极覆盖所述ILD结构的侧壁的所述顶部。
[0085]在上述FinFET器件结构中，还包括:第二鳍结构，邻近所述第一鳍结构形成；第三晶体管，形成在所述隔离结构和所述第二鳍结构上；以及层间介电(ILD)结构，形成在所述第二晶体管和所述第三晶体管之间的第二端到端间隙中，其中，所述第二端到端间隙具有在从约1nm至约50nm的范围内的宽度。
[0086]在一些实施例中，提供了一种用于形成鳍式场效应晶体管器件结构的方法。该方法包括提供衬底和形成在衬底之上延伸的第一鳍结构和第二鳍结构。该方法也包括在第一鳍结构和第二鳍结构上形成介电层以及在介电层上形成多晶硅层、硬掩模层和光刻胶层。该方法也包括图案化光刻胶层以在光刻胶层中形成第一沟槽，并且第一沟槽具有第一宽度。该方法包括在第一沟槽中共形地形成涂层以在光刻胶层中形成第二沟槽，并且第二沟槽具有第二宽度，并且第二宽度小于第一宽度。该方法还包括通过将光刻胶层用作掩模来图案化硬掩模层，以及通过将硬掩模用作掩模来图案化多晶硅层以在第一鳍结构和第二鳍结构之间形成端到端间隙。端到端间隙具有第三宽度，并且第三宽度小于第一宽度。
[0087]在上述方法中，还包括:在所述端到端间隙中形成层间介电(ILD)结构。
[0088]在上述方法中，其中，所述第三宽度在从约1nm至约50nm的范围内。
[0089]在上述方法中，其中，在所述第一沟槽中形成所述涂层之前，还包括:通过含氟气体清洗所述光刻胶层。
[0090]在上述方法中，其中，在所述第一沟槽中形成所述涂层之前，还包括:通过含氟气体清洗所述光刻胶层，其中，所述含氟气体包括四氟甲烷(CF4)、六氟化硫(SF6)、三氟化氮(NF3)或它们的组合。
[0091 ] 在上述方法中，其中，形成所述光刻胶层包括:在所述硬掩模层上形成第一光刻胶层，其中，所述第一光刻胶层是富碳层；以及在所述第一光刻胶层上形成第二光刻胶层，其中，所述第二光刻胶层是富硅层。
[0092]在上述方法中，其中，在所述第一沟槽中形成所述涂层包括使用涂布工艺，并且通过使用含氟气体实施所述涂布工艺。
[0093]在上述方法中，其中，在所述第一沟槽中形成所述涂层包括使用涂布工艺，并且通过使用含氟气体实施所述涂布工艺，其中，所述涂布工艺的涂布时间在从约I秒至约50秒的范围内。
[0094]在上述方法中，其中，形成所述硬掩模层包括:在所述多晶硅层上形成第一硬掩模层；以及在所述第一硬掩模层上形成第二硬掩模层。
[0095]上面概述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍实施例相同的目的和/或实现相同优势的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替换以及改变。
【主权项】
1.一种鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，包括: 衬底； 第一鳍结构和第二鳍结构，在所述衬底之上延伸； 第一晶体管，形成在所述第一鳍结构上； 第二晶体管，形成在所述第二鳍结构上；以及 层间介电(ILD)结构，形成在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的端到端间隙中，其中，所述端到端间隙具有在从约1nm至约50nm的范围内的宽度。2.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述第一晶体管是η型金属氧化物半导体场效应晶体管(NMOSFET)，并且所述第二晶体管是P型金属氧化物半导体场效应晶体管(PMOSFET)。3.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，还包括: 隔离结构，形成在所述衬底上，其中，所述第一鳍结构的上部和所述第二鳍结构的上部从所述隔离结构突出。4.根据权利要求1所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述第一晶体管包括: 第一栅极介电层，形成在所述第一鳍结构的顶面和侧壁上；和 第一栅电极，形成在所述第一栅极介电层上；以及 其中，所述第二晶体管包括: 第二栅极介电层，形成在所述第二鳍结构的顶面和侧壁上；和 第二栅电极，形成在所述第二栅极介电层上。5.根据权利要求4所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述ILD结构的侧壁具有底部和顶部，所述第一栅极介电层覆盖所述ILD结构的侧壁的所述底部，并且所述第一栅电极覆盖所述ILD结构的侧壁的所述顶部。6.根据权利要求4所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述第一栅极介电层和所述第二栅极介电层是高k介电层，并且所述第一栅电极和所述第二栅电极是金属栅电极。7.一种鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，包括: 衬底； 隔离结构，形成在所述衬底上； 第一鳍结构，嵌入在所述隔离结构中； 第一晶体管，形成在所述第一鳍结构上； 第二晶体管，形成在所述第一鳍结构和所述隔离结构上； 层间介电(ILD)结构，形成在所述第一晶体管和所述第二晶体管之间的端到端间隙中，其中，所述端到端间隙具有在从约1nm至约50nm的范围内的宽度。8.根据权利要求7所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述第一晶体管包括: 第一栅极介电层，形成在所述第一鳍结构上；和 第一栅电极，形成在所述第一栅极介电层上；以及 其中，所述第二晶体管包括: 第二栅极介电层，形成在所述第一鳍结构和所述隔离结构上；和 第二栅电极，形成在所述第二栅极介电层上。9.根据权利要求8所述的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构，其中，所述第一栅极介电层和所述第二栅极介电层是高k介电层，并且所述第一栅电极和所述第二栅电极是金属栅电极。10.一种用于形成鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构的方法，包括: 提供衬底； 形成第一鳍结构和第二鳍结构，所述第一鳍结构和所述第二鳍结构在所述衬底之上延伸； 在所述第一鳍结构和所述第二鳍结构上形成介电层； 在所述介电层上形成多晶硅层、硬掩模层和光刻胶层； 图案化所述光刻胶层以在所述光刻胶层中形成第一沟槽，其中，所述第一沟槽具有第一宽度； 在所述第一沟槽中共形地形成涂层以在所述光刻胶层中形成第二沟槽，其中，所述第二沟槽具有第二宽度，并且所述第二宽度小于所述第一宽度； 通过将所述光刻胶层用作掩模来图案化所述硬掩模层； 通过将所述硬掩模层用作掩模来图案化所述多晶硅层以在所述第一鳍结构和所述第二鳍结构之间形成端到端间隙，其中，所述端到端间隙具有第三宽度，并且所述第三宽度小于所述第一宽度。
【专利摘要】本发明提供了鳍式场效应晶体管(FinFET)器件结构以及用于形成FinFET器件结构的方法。FinFET器件结构包括衬底以及在衬底之上延伸的第一鳍结构和第二鳍结构。FinFET器件结构也包括形成在第一鳍结构上的第一晶体管和形成在第二鳍结构上的第二晶体管。FinFET器件结构还包括在第一晶体管和第二晶体管之间的端到端间隙中形成的层间介电(ILD)结构，并且端到端间隙具有在从约20nm至约40nm的范围内的宽度。本发明的实施例还涉及具有可控端到端临界尺寸的鳍式场效应晶体管(FinFET)器件及其形成方法。
【IPC分类】H01L21/8238, H01L29/78, H01L21/762, H01L21/336, H01L27/092
【公开号】CN105633083
【申请号】CN201510437327
【发明人】陈建颖, 程潼文, 张哲诚, 倪俊龙, 林志忠, 林志翰
【申请人】台湾积体电路制造股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年7月23日
【公告号】DE102015105996A1, US20160148935