半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114649266A(43)申请公布日2022.06.21(21)申请号202210127517.1(22)申请日2022.02.11(30)优先权数据63/148,1982021.02.11US17/470,5482021.09.09US(71)申请人台湾积体电路制造股份有限公司地址中国台湾新竹市(72)发明人程仲良王圣璁赵皇麟(74)专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258专利代理师陈蒙(51)Int.Cl.H01L21/8234(2006.01)H01L27/088(2006.01)权利要求书2页说明书15页附图44页(54)发明名称半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构(57)摘要本公开涉及半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构。该半导体器件包括：衬底；设置在衬底上的鳍结构；设置在鳍结构上的源极/漏极(S/D)区；以及设置在鳍结构上的栅极结构，该栅极结构与S/D区相邻。栅极结构包括设置在鳍结构上的栅极堆叠和设置在栅极堆叠上的栅极帽盖结构。栅极帽盖结构包括设置在栅极堆叠上的导电栅极帽盖和设置在导电栅极帽盖上的绝缘栅极帽盖。半导体器件还包括设置在栅极帽盖结构内的第一接触结构以及设置在第一接触结构上的第一过孔结构。CN114649266ACN114649266A权利要求书1/2页1.一种半导体器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的鳍结构；设置在所述鳍结构上的源极/漏极(S/D)区；设置在所述鳍结构上的栅极结构，所述栅极结构与所述S/D区相邻；其中，所述栅极结构包括设置在所述鳍结构上的栅极堆叠和设置在所述栅极堆叠上的栅极帽盖结构；并且其中，所述栅极帽盖结构包括设置在所述栅极堆叠上的导电栅极帽盖和设置在所述导电栅极帽盖上的绝缘栅极帽盖；设置在所述栅极帽盖结构内的第一接触结构；以及设置在所述第一接触结构上的第一过孔结构。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构与所述栅极堆叠被所述导电栅极帽盖的一部分隔开。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构的第一部分被设置在所述导电栅极帽盖内，并且所述第一接触结构的第二部分被设置在所述绝缘栅极帽盖内。4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括设置在所述栅极帽盖结构上的蚀刻停止层，其中，所述第一过孔结构的一部分被设置在所述蚀刻停止层内。5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括设置在所述栅极帽盖结构之上的层间电介质(ILD)层，其中，所述第一过孔结构的一部分被设置在所述ILD层内。6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：设置在所述栅极帽盖结构上的蚀刻停止层；以及设置在所述蚀刻停止层上的层间电介质(ILD)层；其中，所述第一过孔结构的第一部分被设置在所述蚀刻停止层内，并且所述第一过孔结构的第二部分被设置在所述ILD层内；并且其中，所述第二部分比所述第一部分厚。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构和所述第一过孔结构包括彼此不同的材料。8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一接触结构的厚度与所述第一过孔结构的厚度之比为约1：2至约1：6。9.一种半导体器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的鳍结构；设置在所述鳍结构上的第一源极/漏极(S/D)区以及第二源极/漏极(S/D)区；分别设置在所述第一S/D区和所述第二S/D区上的第一S/D接触结构以及第二S/D接触结构；设置在所述第一S/D接触结构上的S/D过孔结构；设置在所述鳍结构上的第一栅极结构和第二栅极结构，其中，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构中的每一个包括栅极堆叠和栅极帽盖结构；设置在所述第一栅极结构的栅极帽盖结构内的栅极接触结构；以及2CN114649266A权利要求书2/2页合并过孔接触结构，所述合并过孔接触结构设置在所述第二S/D接触结构上以及所述第二栅极结构的栅极帽盖结构内。10.一种形成半导体器件的方法，包括：在衬底上形成鳍结构；在所述鳍结构上形成源极/漏极(S/D)区；在所述鳍结构上形成多晶硅结构；用栅极堆叠替换所述多晶硅结构；在所述栅极堆叠上形成栅极帽盖结构；在所述栅极帽盖结构内形成第一接触结构，其中，所述第一接触结构与所述栅极堆叠被所述栅极帽盖结构的一部分隔开；以及在所述第一接触结构上形成第一过孔结构。3CN114649266A说明书1/15页半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构技术领域[0001]本公开涉及半导体技术，具体地，涉及半导体器件中的栅极接触结构和栅极过孔结构。背景技术[0002]随着半导体技术的进步，针对更高存储容量、更快处理系统、更高性能和更低成本的需求不断增加。为了满足这些需求，半导体行业不断缩小半导体器件(例如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，包