[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110060812.5
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN113078152A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 游力蓁;黃麟淯;莊正吉;林佑明;王志豪
• 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: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L27/092;H01L21/8234;H01L21/8238;H01L27/11;H01L21/8244
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括：金屬柵極結(jié)構(gòu)(MG)，形成在襯底上方；第一柵極間隔件，形成在MG的第一側(cè)壁上；第二柵極間隔件，形成在MG的與第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁上，其中第二柵極間隔件比第一柵極間隔件短；源極/漏極(S/D)接觸件(MD)，與MG相鄰，其中MD的側(cè)壁由第二柵極間隔件限定；以及接觸部件，配置為將MG電連接至MD。本發(fā)明的實施例還涉及制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實施例涉及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)行業(yè)經(jīng)歷了指數(shù)增長。IC材料和設(shè)計中的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了多代IC，其中每一代都具有比前一代更小和更復(fù)雜的電路。在IC發(fā)展的過程中，功能密度(即，每個芯片區(qū)域的互連器件的數(shù)量)通常已經(jīng)增加，而幾何尺寸(即，可以使用制造工藝產(chǎn)生的最小組件(或線))已經(jīng)減小。這種按比例縮小工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供收益。這種按比例縮小也增加了處理和制造IC的復(fù)雜性。

例如，在存儲器器件(例如，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器或SRAM器件)中，隨著部件尺寸不斷減小，對接接觸件和互連部件的制造變得更具挑戰(zhàn)性。在較小的長度尺度，可以改變對接接觸件的配置以改善金屬柵極結(jié)構(gòu)與相鄰的源極/漏極接觸件之間的連接。另外，形成在對接接觸件上方的互連部件可受益于擴(kuò)大的接觸面積，以努力減小接觸電阻并且提高器件密度。至少由于這些原因，期望對接接觸件和互連部件的制造的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：金屬柵極結(jié)構(gòu)(MG)，設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上方；第一柵極間隔件，設(shè)置在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)的第一側(cè)壁上；第二柵極間隔件，設(shè)置在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)的與所述第一側(cè)壁相對的第二側(cè)壁上，其中，所述第二柵極間隔件比所述第一柵極間隔件短；源極/漏極(S/D)接觸件(MD)，設(shè)置為與所述金屬柵極結(jié)構(gòu)相鄰，其中，所述源極/漏極接觸件的側(cè)壁由所述第二柵極間隔件限定；以及接觸部件，配置為將所述金屬柵極結(jié)構(gòu)電連接至所述源極/漏極接觸件。

本發(fā)明的另一實施例提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：金屬柵極結(jié)構(gòu)，設(shè)置在半導(dǎo)體襯底上方；源極/漏極(S/D)部件，設(shè)置為與所述金屬柵極結(jié)構(gòu)相鄰；源極/漏極接觸件(MD)，設(shè)置在所述源極/漏極部件上；以及導(dǎo)電部件，配置為與所述金屬柵極結(jié)構(gòu)和所述源極/漏極接觸件接觸，其中，所述導(dǎo)電部件的底部嵌入在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁和所述源極/漏極接觸件的側(cè)壁之間。

本發(fā)明的又一實施例提供了一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包括：形成半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括設(shè)置在半導(dǎo)體層上方的金屬柵極結(jié)構(gòu)(MG)、設(shè)置在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上的柵極間隔件以及設(shè)置在所述半導(dǎo)體層中并且與所述金屬柵極結(jié)構(gòu)相鄰的源極/漏極(S/D)部件；在所述源極/漏極部件上方形成源極/漏極(S/D)接觸件(MD)，其中，所述柵極間隔件將所述源極/漏極接觸件與所述金屬柵極結(jié)構(gòu)分隔開；在所述金屬柵極結(jié)構(gòu)和所述源極/漏極接觸件上方形成層間介電(ILD)層；形成開口以暴露所述金屬柵極結(jié)構(gòu)、所述源極/漏極接觸件和所述柵極間隔件；去除暴露于所述開口中的所述柵極間隔件的頂部；在所述柵極間隔件的剩余部分上方形成金屬層；以及平坦化所述金屬層以形成接觸部件，使得所述接觸部件將所述金屬柵極結(jié)構(gòu)電耦合至所述源極/漏極接觸件。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時，從以下詳細(xì)描述可最佳理解本發(fā)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實踐，各個部件未按比例繪制，并且僅用于說明的目的。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的各個方面的制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。

圖2A是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的半導(dǎo)體器件的實施例的立體三維圖。

圖2B是根據(jù)本發(fā)明的各個方面的半導(dǎo)體器件的實施例的平面頂視圖。