[發明專利]半導體裝置與其形成方法在審

申請號：	202110080777.3	申請日：	2021-01-21
公開（公告）號：	CN113113362A	公開（公告）日：	2021-07-13
發明（設計）人：	陳宜群;蔡雅怡;楊宜偉;古淑瑗;陳嘉仁	申請（專利權）人：	臺灣積體電路制造股份有限公司
主分類號：	H01L21/8238	分類號：	H01L21/8238;H01L27/092
代理公司：	隆天知識產權代理有限公司 72003	代理人：	聶慧荃;閆華
地址：	中國臺***	國省代碼：	臺灣;71
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摘要：
搜索關鍵詞：	半導體裝置與其形成方法
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【說明書】：

本公開實施例提供一種半導體裝置與其形成方法。方法包括進行一系列的蝕刻工藝，以形成溝槽穿過金屬柵極與隔離區至半導體基板中。溝槽切穿并分開金屬柵極成第一金屬柵極與第二金屬柵極，并形成凹陷于半導體基板中。一旦形成溝槽，可沉積介電插塞材料至溝槽中以形成切割金屬柵極插塞，其錨定于半導體基板的凹陷中并分開第一金屬柵極與第二金屬柵極。如此一來，錨定的切割金屬柵極插塞可提供高電阻，以在操作時減少半導體裝置中的漏電流，并可改善半導體裝置的電壓觸發效能。

技術領域

本發明實施例涉及半導體裝置，尤其涉及在切割金屬柵極工藝中形成錨定的切割金屬柵極插塞。

背景技術

半導體裝置已用于多種電子應用，比如個人電腦、手機、數字相機與其他電子設備。半導體裝置的制作方法通常為依序沉積絕緣或介電層、導電層與半導體的材料于半導體基板上，并采用光刻圖案化多種材料層已形成電子構件與單元于半導體基板上。

半導體產業持續減少最小結構尺寸，可持續改善多種電子構件(如晶體管、二極管、電阻、電容或類似物)的集成密度，以讓更多構件整合至給定面積中。然而隨著最小結構尺寸縮小，將產生需解決的額外問題。

發明內容

本公開實施例的目的在于提供一種半導體裝置與其形成方法，以解決上述至少一個問題。

在一實施例中，半導體裝置的形成方法包括形成鰭狀物于半導體基板上；形成金屬柵極于鰭狀物上；蝕刻金屬柵極以形成溝槽穿過金屬柵極至半導體基板中；以及沉積介電材料于溝槽中，其中介電材料延伸至半導體基板中的n型裝置與p型裝置之間的界面。

在一實施例中，半導體裝置的形成方法包括：圖案化半導體基板以形成隔離區與鰭狀物于半導體基板中；形成金屬柵極堆疊于鰭狀物與隔離區上；進行多個蝕刻循環移除金屬柵極堆疊、隔離區與半導體基板的部分，以形成開口穿過金屬柵極堆疊與隔離區至半導體基板中，且蝕刻循環分開金屬柵極堆疊的第一部分與第二部分；以及沉積介電材料以填入開口。

在一實施例中，半導體裝置包括：n型裝置的第一柵極，位于半導體基板的第一鰭狀物上；p型裝置的第二柵極，位于半導體基板的第二鰭狀物上；以及切割金屬柵極插塞，分開第一柵極與第二柵極，其中切割金屬柵極插塞延伸至半導體基板中的n型裝置與p型裝置之間的界面。

附圖說明

圖1A及圖1B至圖8A及圖8B為一些實施例中，形成半導體裝置的中間步驟所形成的結構的透視圖與剖視圖。

圖9為一些實施例中，與源極/漏極區相鄰的錨定的切割金屬插塞的剖視圖。

圖10A及圖10B為一些實施例中，裝置之間的錨定的切割金屬插塞的剖視圖。

附圖標記如下：

D1:第一深度

D2:第二深度

H1:第一高度

H2:第二高度

H3:高度

L1:第一長度