[发明专利]半导体装置及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201810907542.5 申请日: 2018-08-10
公开(公告)号: CN109860293B 公开(公告)日: 2022-01-28
发明(设计)人: 王朝勋;薛婉容;赵高毅;王美匀 申请(专利权)人: 台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号: H01L29/78 分类号: H01L29/78;H01L21/336
代理公司: 隆天知识产权代理有限公司 72003 代理人: 黄艳;宋洋
地址: 中国台*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 半导体 装置 及其 制造 方法
【说明书】:

本公开披露了一种半导体装置及其制造方法。用于形成导孔先制金属栅极接触件的方法和结构包含在具有栅极结构的基底上沉积第一介电层,栅极结构具有金属栅极层。在第一介电层内形成开口,以露出基底的一部分,以及在开口内沉积第一金属层。在第一介电层上及在第一金属层上沉积第二介电层。将第一介电层和第二介电层蚀刻,以形成栅极导孔的开口,其露出金属栅极层。将第二介电层的一部分移除,以形成接触件开口,其露出第一金属层。栅极导孔的开口和接触件开口合并形成复合开口,在复合开口内沉积第二金属层,因此将金属栅极层连接至第一金属层。

技术领域

发明实施例涉及半导体装置及其制造方法,且特别地涉及形成导孔先制金属栅极接触件的方法及其相关结构。

背景技术

半导体工业已经历了对于更小且更快速的电子装置的进一步增加的需求,且电子装置同时能够支撑大量的越来越复杂和精密的功能。因此,在半导体工业上持续朝向制造低成本、高效能和低功率的集成电路发展。这些远大的目标已经通过缩减半导体集成电路的尺寸(例如最小部件尺寸)而大部分实现,并借此改善生产效率和降低伴随的成本。然而,这样的缩减也使得半导体制造工艺复杂度增加。因此,在半导体集成电路和装置上的持续发展的实现需要在半导体制造工艺和技术上有类似的发展。

仅作为一例子,形成可靠的接触件至金属栅极层,且位于金属栅极层与相邻的源极、漏极、和/或本体区之间,其需要高度的重叠控制(例如图案对图案的对准)以及足够大的工艺容许度。然而,随着集成电路尺寸的持续缩减,以及与新的图案化技术(例如双重图案化)的连结,准确的重叠控制比以往更关键。此外,对于剧烈地缩减的集成电路而言,其工艺容许度变得更窄,这会导致装置的劣化及/或失效。对于至少一些传统工艺而言,用于形成这样的接触件至金属栅极层,且位于金属栅极层与相邻的源极、漏极、和/或本体区之间,其半导体制造工艺的工艺容许度已经变得太窄,且没有办法更久地满足工艺容许度的需求。

因此,现有的技术无法在全方位完全令人满意。

发明内容

在一些实施例中,半导体装置的制造方法包含沉积第一介电层于基底之上,基底包含的栅极结构具有金属栅极层;形成开口于第一介电层内,以露出相邻于栅极结构的基底的一部分,并且沉积第一金属层于开口内;沉积第二介电层于第一介电层之上和第一金属层之上;蚀刻第一介电层和第二介电层,以形成栅极导孔的开口,其露出栅极结构的金属栅极层;移除第二介电层的一部分,以形成接触件开口,其露出第一金属层,其中栅极导孔的开口和接触件开口合并,以形成复合开口;以及沉积第二金属层于复合开口内,其中第二金属层经由第二金属层的栅极导孔部分,电性连接栅极结构的金属栅极层至第一金属层。

在另一些实施例中,半导体装置的制造方法包含形成第一金属层,其邻接栅极结构的侧壁,其中第一金属层接触位于第一金属层下方的基底的一区,且其中栅极结构包含金属栅极;沉积第一介电层于基底之上;蚀刻在栅极结构之上的一区中的第一介电层,以形成栅极导孔的开口,其中栅极导孔的开口露出栅极结构的金属栅极;蚀刻在第一金属层之上的一区中的第一介电层,以形成接触件导孔的开口,其中接触件导孔的开口露出第一金属层;从栅极导孔的开口与接触件导孔的开口之间的一区移除第一介电层,以形成接触件开口,其中接触件开口、栅极导孔的开口和接触件导孔的开口合并,以形成复合开口;以及形成第二金属层于复合开口内,经由第二金属层的栅极导孔部分和接触件导孔部分,电性连接栅极结构的金属栅极至第一金属层。

在又另一些实施例中,半导体装置包含基底,基底包含的栅极结构具有金属栅极;第一金属层邻接于侧壁间隔物,侧壁间隔物设置在栅极结构的侧壁上,其中第一金属层接触在第一金属层下方的基底的一区;以及介电层位于基底之上,介电层包含用第二金属层填充的复合开口;其中第二金属层包含栅极导孔,其定义于复合开口的栅极导孔部分中,栅极导孔接触金属栅极,且栅极导孔对齐金属栅极;且其中第二金属层接触复合开口的接触件部分中的第一金属层。

附图说明

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