[發明專利]N/P邊界效應減小的金屬柵極晶體管

有效

• 申請號: 201210109830.9
• 申請日: 2012-04-13
• 公開（公告）號: CN103123901A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 莊學理;郭正誠;蔡境哲;朱鳴;楊寶如
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/28;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;房嶺梅

1.一種制造半導體器件的方法，包括：

在襯底上方形成第一偽柵極和第二偽柵極；

在所述第一偽柵極和所述第二偽柵極上方形成經圖案化的掩模，所述經圖案化的掩模暴露出所述第一偽柵極的第一段和所述第二偽柵極的第二段，同時覆蓋所述第一偽柵極的第三段和所述第二偽柵極的第四段，其中，以使得所述第一段和所述第二段具有明顯不同的長度的方式實施形成所述掩模的步驟；

分別用第一金屬柵極和第二金屬柵極替換所述第一段和所述第二段，所述第一金屬柵極和所述第二金屬柵極包含第一類型金屬材料；以及

分別用第三金屬柵極和第四金屬柵極替換所述第三段和所述第四段，所述第三金屬柵極和所述第四金屬柵極包含不同于所述第一類型金屬材料的第二類型金屬材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述第一段和所述第二段中的一個比另一個長；以及

所述第一段和所述第二段中的較長段與所述第一段和所述第二段中的較短段的比率大于1∶1但是小于1.5∶1。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，采用光學鄰近校正(OPC)技術實施形成所述經圖案化的掩模的步驟。

4.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述第一偽柵極和所述第二偽柵極每一個都在第一方向上延伸；以及

所述經圖案化的掩模限定在不同于所述第一方向的第二方向上延伸的伸長輪廓。

5.根據權利要求4所述的方法，其中：

所述第一方向基本上垂直于所述第二方向；

所述第一段和所述第二段被限制在所述伸長輪廓內；

所述輪廓的端部在所述第一方向上比所述輪廓的其余部分更寬；以及

所述輪廓的所述端部與所述第一段和所述第二段之一的邊緣重合。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一偽柵極和所述第二偽柵極每一個都包含多晶硅材料。

7.根據權利要求1所述的方法，其中：

所述第一類型金屬材料包含P-型金屬；以及

所述第二類型金屬材料包含N-型金屬。

8.根據權利要求7所述的方法，其中：

在有源區上方形成所述第一金屬柵極和所述第二金屬柵極；

由所述第一段和所述第三段之間的界面形成第一N/P邊界；

由所述第二段和所述第四段之間的界面形成第二N/P邊界；以及

從所述有源區的邊緣到所述第一N/P邊界的第一距離小于從所述有源區的所述邊緣到所述第二N/P邊界的第二距離。

9.一種制造半導體器件的方法，包括：

在襯底上方形成多個偽柵極，所述偽柵極沿著第一軸延伸；

在所述偽柵極上方形成掩模層，所述掩模層限定沿著不同于所述第一軸的第二軸延伸的伸長開口，其中，所述開口暴露出所述偽柵極的多個第一部并保護所述偽柵極的多個第二部，其中，所述開口的尖端部的寬度大于所述開口的非尖端部的寬度，并且其中，形成所述掩模層包括實施光學鄰近校正(OPC)工藝；

用多個第一金屬柵極替換所述偽柵極的所述第一部；以及

用多個不同于所述第一金屬柵極的第二金屬柵極替換所述偽柵極的所述第二部。

10.一種半導體器件，包括：

摻雜的有源區，設置在襯底中，所述摻雜的有源區具有伸長的形狀并且在第一方向上延伸；

多個第一金屬柵極，設置在所述有源區上方，其中，所述第一金屬柵極每一個都在不同于所述第一方向的第二方向上延伸，并且其中，最外第一金屬柵極比其余的所述第一金屬柵極在所述第二方向上測量的尺寸更大；以及

多個第二金屬柵極，設置在所述襯底上方但是不設置在所述摻雜的有源區上方，其中，所述第二金屬柵極包含與所述第一金屬柵極不同的材料，并且其中，所述第二金屬柵極每一個都在所述第二方向上延伸并且與所述第一金屬柵極形成多個相應的N/P邊界。