[发明专利]金属栅极结构、半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上形成第一鳍和第二鳍，所述第一鳍具有第一栅极区，以及所述第二鳍具有第二栅极区；

在所述第一栅极区和所述第二栅极区上方形成金属栅极线，其中，所述金属栅极线从所述第一鳍延伸至所述第二鳍；以及

实施线切割工艺以将所述金属栅极线分成第一金属栅极线和第二金属栅极线，其中，所述线切割工艺包括：

实施第一蚀刻以去除所述金属栅极线的多个金属层的第一部分：

在所述第一蚀刻之后，实施第二蚀刻以去除所述金属栅极线的第二部分，第二部分包括所述多个金属层的至少一个金属层的残留部分；以及

在所述第二蚀刻之后，实施第三蚀刻以去除所述金属栅极线的第三部分，所述第三部分包括栅极介电层的残留部分。

2.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，实施所述线切割工艺包括：

在所述金属栅极线上方形成图案化的硬掩模，其中，所述图案化的硬掩模限定开口；以及

通过所述开口蚀刻所述金属栅极线。

3.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，所述第一蚀刻是干蚀刻，所述第二蚀刻是干蚀刻，并且所述第三蚀刻是湿蚀刻。

4.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，所述第一蚀刻是各向异性蚀刻，以及所述第二蚀刻是各向同性蚀刻。

5.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，所述至少一个金属层直接设置在所述栅极介电层上。

6.根据权利要求5所述的制造半导体器件的方法，其中，所述至少一个金属层包括氮化钛。

7.根据权利要求6所述的制造半导体器件的方法，其中，所述至少一个金属层还包括硅。

8.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，所述第三蚀刻工艺对所述栅极介电层具有选择性。

9.根据权利要求1所述的制造半导体器件的方法，其中，所述栅极介电层的残留部分是氧化铪。

10.一种制造半导体器件的方法，包括：

在衬底上方的沟槽中形成金属栅极结构，其中，形成所述金属栅极结构包括：

形成栅极介电层；

在所述栅极介电层上方形成第一金属层；以及

在所述第一金属层上方形成第二金属层；以及

对所述金属栅极结构实施切割栅极工艺以形成所述金属栅极结构的第一部分和所述金属栅极结构的第二部分，所述第一部分和第二部分具有位于其间的切口区，其中，实施所述切割栅极工艺包括：

实施第一蚀刻工艺以去除所述第二金属层的第一区域、所述第一金属层的第一区域和所述栅极介电层的第一区域；

实施第二蚀刻工艺以去除所述第一金属层的第二区域；以及

实施第三蚀刻工艺以去除所述栅极介电层的第二区域。

11.根据权利要求10所述的制造半导体器件的方法，还包括：在实施所述第三蚀刻工艺之后，在所述切口区中形成介电材料。

12.根据权利要求10所述的制造半导体器件的方法，其中，通过所述第一蚀刻工艺将所述第二金属层从所述切口区完全去除。

13.根据权利要求12所述的制造半导体器件的方法，其中，通过所述第一蚀刻工艺和所述第二蚀刻工艺的组合将所述第一金属层从所述切口区完全去除。

14.根据权利要求13所述的制造半导体器件的方法，其中，通过所述第一蚀刻工艺、所述第二蚀刻工艺和所述第三蚀刻工艺的组合，将所述栅极介电层从所述切口区完全去除。

15.根据权利要求10所述的制造半导体器件的方法，其中，所述第二蚀刻工艺对所述第一金属层具有选择性。