[发明专利]半导体装置与形成半导体装置的方法

权利要求书

1.一种形成半导体装置的方法，其特征在于，包含：

接收一装置，该装置具有一基板及一第一介电层，该第一介电层位在该基板上，且该第一介电层环绕一栅极沟槽；

沉积一栅极介电层于该栅极沟槽中；

沉积一栅极功函数层于该栅极沟槽中且在该栅极介电层上；

形成一硬遮罩层于一间隔中，该间隔位在该栅极沟槽中且由该栅极功函数层所环绕；

使该栅极功函数层凹陷以使得该栅极沟槽中的该栅极功函数层的一顶表面在该第一介电层的一顶表面下方；

在使该栅极功函数层凹陷之后，移除该栅极沟槽中的该硬遮罩层；以及

在移除该硬遮罩层之后，沉积一金属层于该栅极沟槽中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含：

在沉积该金属层之前，使该栅极介电层凹陷以使得该栅极沟槽中的该栅极介电层的一顶表面在该第一介电层的该顶表面下方。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，更包含：

形成一栅极接触件于该金属层上，且与该金属层电连接。

4.根据权利要求1所述的方法，其中使该栅极功函数层凹陷更使该栅极介电层凹陷以使得该栅极沟槽中的该栅极介电层的一顶表面在该第一介电层的该顶表面下方。

5.一种形成半导体装置的方法，其特征在于，包含：

接收一装置，该装置具有一基板、一栅极间隔物及一第一介电层，该栅极间隔物在该基板上且提供一栅极沟槽，该第一介电层在该基板上且环绕该栅极间隔物；

沉积一栅极介电层于该栅极沟槽的一底部及多个侧壁上；

沉积一栅极功函数层于该栅极沟槽中且在该栅极介电层上；

形成一硬遮罩层于该基板上且填入由该栅极功函数层所环绕的一间隔；

蚀刻该硬遮罩层以使得该栅极沟槽中的该硬遮罩层的一顶表面在该第一介电层的一顶表面下方；

蚀刻该栅极功函数层以使得该栅极沟槽中的该栅极功函数层的一顶表面在该第一介电层的一顶表面下方；

蚀刻该栅极介电层以使得该栅极沟槽中的该栅极介电层的一顶表面在该第一介电层的一顶表面下方；

移除该栅极沟槽中的该硬遮罩层，从而提供由该栅极功函数层环绕的一第一间隔及在该栅极功函数层及该栅极介电层的该各别顶表面与该第一介电层的该顶表面之间的第二间隔；以及

填入一金属层于该第一间隔及该第二间隔中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该硬遮罩层的该蚀刻及该硬遮罩层的该移除中的每一者均包括一选择性蚀刻制程，该选择性蚀刻制程经调适以蚀刻该硬遮罩层，同时使该栅极间隔物、该第一介电层、该栅极介电层及该栅极功函数层保持实质上不变。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，蚀刻该栅极功函数层包括一选择性蚀刻制程，该选择性蚀刻制程经调适以蚀刻该栅极功函数层同时使该栅极间隔物、该第一介电层及该硬遮罩层保持实质上不变。

8.一种半导体装置，其特征在于，包含：

一基板；

一第一介电层，位在该基板上且环绕一栅极沟槽；

一栅极介电层，位在该栅极沟槽的一底部及多个侧壁上；

一栅极功函数层位在该栅极介电层上且在该栅极沟槽中，其中该栅极功函数层的一顶表面低于该第一介电层的一顶表面；以及

一金属层，填入该栅极沟槽中的一第一间隔及一第二间隔，其特征在于，该第一间隔是由该栅极功函数层环绕且该第二间隔在该栅极功函数层的该顶表面与该第一介电层的该顶表面之间。

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，更包含一栅极间隔物，以作为该栅极沟槽的该些侧壁。

10.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，该栅极介电层的一顶表面低于该第一介电层的该顶表面，且该金属层填入一第三间隔，该第三间隔位于该栅极介电层的该顶表面与该第一介电层的该顶表面之间。