[發明專利]晶體管裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201710581416.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN108735603B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 李凱璿;賴柏宇;王圣禎;楊世海;陳燕銘;徐志安
• 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;H01L29/78;H01L21/768
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

1.一種晶體管裝置的制造方法，其特征在于，包含：

形成一金屬柵極在一第一層間介電質內，其中該金屬柵極包括一功函數層以及位于該功函數層上的一金屬材料；

在該金屬柵極及該第一層間介電質上進行一處理，該處理包括蝕刻該第一層間介電質，以使該第一層間介電質的一頂表面低于該金屬柵極的一頂表面；

通過形成一抑制膜在該第一層間介電質的一暴露表面上，而不形成該抑制膜在該金屬柵極上，選擇性成長一硬遮罩在該金屬柵極上，且不從該第一層間介電質成長該硬遮罩，其中當選擇性成長該硬遮罩在該金屬柵極上時，該金屬材料的一頂表面保持實質上共平面于該功函數層的一頂表面；

沉積一第二層間介電質在該硬遮罩及該第一層間介電質上；

平坦化該第二層間介電質及該硬遮罩；以及

形成一柵極接觸插塞，其中該柵極接觸插塞穿過該硬遮罩，以電性耦合該金屬柵極。

2.根據權利要求1所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，一柵極間隙壁是在該金屬柵極的一側壁上，一接觸蝕刻中止層的一垂直部分是在該柵極間隙壁的一側壁上，且自該接觸蝕刻中止層的該垂直部分的一側壁中再成長該硬遮罩。

3.根據權利要求1所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，該硬遮罩是成長為具有一曲面側壁及一曲面頂表面。

4.根據權利要求1所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，該處理包含：

以一酸預處理該金屬柵極及該第一層間介電質。

5.根據權利要求1所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，還包含，

在該選擇性成長該硬遮罩的操作后，對該硬遮罩進行一后處理，該后處理包含一熱退火。

6.根據權利要求1所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，還包含，

在該平坦化該第二層間介電質及該硬遮罩的操作后，對該硬遮罩進行一額外后處理，該額外后處理包含一熱退火或一等離子處理。

7.一種晶體管裝置的制造方法，其特征在于，其特征在于，包含：

形成一金屬柵極在一第一層間介電質內，該金屬柵極包括一功函數層以及位于該功函數層上的一金屬材料；

內縮該第一層間介電質，以使該第一層間介電質的一頂表面低于該金屬柵極的一頂表面；

通過形成一抑制膜在該第一層間介電質的該頂表面上，而不形成該抑制膜在該金屬柵極上，選擇性成長一硬遮罩在該金屬柵極上，其中該硬遮罩包含向上成長的一頂部部分，及水平成長的一側壁部分，且當選擇性成長該硬遮罩在該金屬柵極上時，該金屬材料的一頂表面保持實質上共平面于該功函數層的一頂表面；

沉積一第二層間介電質在該硬遮罩及該第一層間介電質上；

平坦化該硬遮罩，使該硬遮罩的一底部部分仍覆蓋該金屬柵極；以及

形成一柵極接觸插塞穿過該第二層間介電質，以電性耦合該金屬柵極。

8.根據權利要求7所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，該柵極接觸插塞還穿過該硬遮罩，且該硬遮罩包含仍在該柵極接觸插塞的一側上的一部分。

9.根據權利要求7所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，一柵極間隙壁是在該金屬柵極的一側壁上，且自該柵極間隙壁的一側壁成長該硬遮罩的該側壁部分。

10.根據權利要求7所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，該硬遮罩是成長為具有一曲面側壁及一曲面頂表面。

11.根據權利要求7所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，還包含，

以一酸預處理該金屬柵極及該第一層間介電質。

12.根據權利要求7所述的晶體管裝置的制造方法，其特征在于，在該選擇性成長該硬遮罩的操作后，對該硬遮罩進行一后處理，該后處理包含一熱退火。