[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110048155.2
• 申請日: 2021-01-14
• 公開（公告）號: CN113140510A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃玉蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷;鄭特強

提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法及一種半導(dǎo)體裝置，所述方法包括在一柵極堆疊上形成一第二硬質(zhì)遮罩層，以于蝕刻自對準(zhǔn)接觸件的期間保護(hù)柵極。前述第二硬質(zhì)遮罩層形成于第一硬質(zhì)遮罩層的上方，其中前述第一硬質(zhì)遮罩層具有比前述第二硬質(zhì)遮罩層更低的蝕刻選擇性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實施例內(nèi)容涉及一種半導(dǎo)體裝置及其制造方法，特別涉及一種在柵極堆疊上方形成硬質(zhì)遮罩層的半導(dǎo)體裝置的制造方法，以于蝕刻自對準(zhǔn)接觸件的期間保護(hù)柵極，進(jìn)而增進(jìn)所制得的半導(dǎo)體裝置的性能。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置是使用于各種不同的電子產(chǎn)品應(yīng)用中，例如個人電腦、手機、數(shù)碼相機及其他電子設(shè)備(electronic equipment)。半導(dǎo)體裝置的制造通常按序通過沉積絕緣層或介電層、導(dǎo)電層及半導(dǎo)體層材料于一半導(dǎo)體基底上方，并利用光刻工藝(lithography)來對各種不同的材料層進(jìn)行圖案化，以在半導(dǎo)體基底的上方形成電路部件及元件。

半導(dǎo)體工業(yè)經(jīng)由不斷縮小最小特征部件尺寸(minimum feature size)，而可不斷地改進(jìn)各種不同電子部件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等等)的集成密度，以容許更多的部件整合于一給定區(qū)域。

特別是，隨著設(shè)計縮小，如果導(dǎo)電特征部件未對準(zhǔn)(misaligned)，則連接到上方的材料層和下方的材料層的導(dǎo)電特征部件可能會短路。通常而言，這種情況會發(fā)生在用來穿過材料層的蝕刻過程沒有對準(zhǔn)，以致導(dǎo)電特征部件暴露出在下方材料層上的一相鄰導(dǎo)電特征部件的部分。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一些實施例提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。此制造方法包括：在一基底上方形成一第一柵極(first gate)，在基底上方形成一第一介電層(first dielectriclayer)且此第一介電層圍繞第一柵極，以及在第一柵極上方形成一第一硬質(zhì)遮罩層(firsthard mask layer)。第一硬質(zhì)遮罩層具有第一蝕刻選擇性(first etch selectivity)。在第一硬質(zhì)遮罩層上方形成一第二硬質(zhì)遮罩層(second hard mask layer)，此第二硬質(zhì)遮罩層具有第二蝕刻選擇性(second etch selectivity)，且第二蝕刻選擇性大于第一蝕刻選擇性。在第一柵極及第一介電層上方形成一第二介電層(second dielectric layer)。蝕刻出穿過第二介電層及第一介電層的一第一開口(first opening)，以暴露出相鄰于第一柵極的第一源極/漏極區(qū)(first source/drain region)以及相鄰于第一柵極的第二源極/漏極區(qū)(second source/drain region)，第二硬質(zhì)遮罩層的第二蝕刻選擇性可保護(hù)第一硬質(zhì)遮罩層免于被蝕刻。以一導(dǎo)電材料填充第一開口。下凹第二硬質(zhì)遮罩層、導(dǎo)電材料以及第二介電層，以使第一硬質(zhì)遮罩層、導(dǎo)電材料以及第一介電層的頂表面齊平，凹陷的導(dǎo)電材料形成一第一導(dǎo)電接觸件(first conductive contact)至第一源極/漏極區(qū)以及一第二導(dǎo)電接觸件(second conductive contact)至第二源極/漏極區(qū)。

本發(fā)明的一些實施例又提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法。此制造方法包括：在一基底上方形成一第一金屬柵極(first metal gate)，前述第一金屬柵極具有第一柵極間隔物于前述第一金屬柵極的相對側(cè)壁。在前述基底上方形成第一介電層，且此第一介電層鄰近前述第一金屬柵極。下凹前述第一金屬柵極，以使下凹后的第一金屬柵極具有一頂表面，其低于前述第一介電層的頂表面。在前述第一金屬柵極的凹陷的頂表面上方形成一第一硬質(zhì)遮罩層。下凹此第一硬質(zhì)遮罩層以及前述第一柵極間隔物，以使下凹后的前述第一硬質(zhì)遮罩層以及前述第一柵極間隔物具有頂表面，其低于第一介電層的頂表面。下凹前述第一柵極間隔物，以使下凹后的前述第一柵極間隔物具有頂表面，其低于前述第一硬質(zhì)遮罩層的頂表面。在前述第一硬質(zhì)遮罩層與前述第一柵極間隔物的凹陷的頂表面上沉積一第二硬質(zhì)遮罩層，此第二硬質(zhì)遮罩層向下延伸至前述第一硬質(zhì)遮罩層的側(cè)壁。