[發明專利]制造半導體結構的方法

在審

• 申請號: 201810290161.7
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN109767984A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 殷立煒;古淑瑗;鄭振輝
• 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
• 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

一種制造半導體結構的方法包含分別在半導體基板的第一和第二區域提供金屬柵極結構，利用兩步驟的蝕刻制程同時裁切金屬柵極結構以分別在第一和第二區域內形成第一和第二溝槽，以及利用絕緣材料填充每一溝槽以形成第一和第二柵極隔離結構。兩步驟的蝕刻制程的每一步驟使用不同的蝕刻化學品和條件。第一區域和第二區域內的金屬柵極結構具有不同的柵極長度和柵極電極組成。

技術領域

本揭露是關于一種半導體元件，特別是關于一種半導體元件的制造方法。

背景技術

集成電路產業歷經快速成長。集成電路材料及設計上的技術進展已經產生數個世代的集成電路，每一世代具有比前一世代更小的體積及更復雜的電路。集成電路演進的過程中，功能密度(如每一晶片面積上的互連裝置數量)普遍增加，而幾何尺寸(如使用一制程能制造的最小組件或線路)則減少。此縮小比例制程通常通過增加制造效率以及降低相關成本以提供優勢。

此比例的縮小同樣增加集成電路的制程及制造的復雜性，為使這些進展得以實現，需要集成電路的制程以及制造上相似的發展。舉例來說，三維結構的鰭式場效晶體管已取代平面晶體管，而金屬柵極已取代多晶硅柵極，致力于藉縮小特征尺寸以改善裝置表現。然而，在鰭式場效晶體管內使用金屬柵極存在挑戰。在一個例子中，金屬柵極取代多晶硅柵極后，必須裁切(或者蝕刻)金屬柵極以提供每一個別晶體管。如何有效率地裁切金屬柵極則須進一步改善。

發明內容

本揭露內容的實施例提供一種半導體結構，包含第一區域以及第二區域。第一區域包含形成于第一復數鰭上方的第一金屬柵極結構，第二區域包含形成于第二復數鰭上方的第二金屬柵極結構。第一金屬柵極結構比第二金屬柵極結構多出一層塊狀導電層。同時裁切第一金屬柵極結構以形成第一溝槽，以及裁切第二金屬柵極結構以形成第二溝槽。裁切包含第一蝕刻制程以及第二蝕刻制程。第一蝕刻制程選擇性地移除不同于塊狀導電層的部分第一金屬柵極結構以及第二金屬柵極結構，而第二蝕刻制程移除剩余部分的第一金屬柵極結構以及第二金屬柵極結構。沉積絕緣材料于第一溝槽以在第一金屬柵極結構內形成第一柵極隔離結構，以及沉積絕緣材料于第二溝槽以在第二金屬柵極結構內形成第二柵極隔離結構。

附圖說明

閱讀以下詳細敘述并搭配對應的附圖，可理解本揭露的多個樣態。應指出的是，為與產業標準實務一致，多數構造特征并未依比例畫制，僅為說明目的而使用。事實上，多數構造特征的尺寸可以任意方式增大或縮少，以為明確的討論：

圖1繪示根據本揭露內容不同面向制造鰭式場效晶體管裝置例示方法的流程圖；

圖2A、3A、4A、5A、6A、7A以及8A分別繪示根據本揭露內容不同面向制造鰭式場效晶體管裝置相同例示方法的不同步驟的上視圖；

圖2B、3B、4B、5B、6B、7B以及8B分別繪示根據本揭露內容不同面向沿著圖2A、3A、4A、5A、6A、7A以及8A中線段BB’的例示鰭式場效晶體管裝置的部分剖面圖；

圖2C、3C、4C、5C、6C、7C、7D以及8C分別繪示根據本揭露內容不同面向沿著圖2A、3A、4A、5A、6A、7A以及8A中線段CC’的例示鰭式場效晶體管裝置的部分剖面圖。

具體實施方式

以下揭示內容提供許多不同實施例或示例，用于實施本揭露的不同特征。下文描述組件及排列的特定實例以簡化本揭露書的內容。當然，該等實例僅為示例且并不意欲為限制性。舉例而言，以下描述中在第二特征上方或第二特征上形成第一特征可包括以直接接觸形成第一特征及第二特征的實施例，且亦可包括可在第一特征與第二特征之間形成額外特征以使得第一特征及第二特征可不處于直接接觸的實施例。另外，本揭露可在各實例中重復元件符號及/或字母。此重復本身并不指示所論述的各實施例及/或配置之間的關系。