[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

半导体结构的形成方法包括提供结构，其具有基板、自基板延伸的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物、以及第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物之间的介电鳍状物；形成暂时栅极于第一半导体鳍状物、第二半导体鳍状物、与介电鳍状物的顶部及侧壁上；形成多个栅极间隔物于暂时栅极的侧壁上；移除栅极间隔物之间的介电鳍状物的第一部分与暂时栅极；形成栅极于栅极间隔物之间及第一半导体鳍状物及第二半导体鳍状物的顶部与侧壁上，其中介电鳍状物物理接触栅极的侧壁；移除介电鳍状物的第二部分，以露出栅极的侧壁；以及经由栅极的露出侧壁对栅极进行蚀刻制程，以将该栅极分成第一栅极部件与第二栅极部件。

技术领域

本发明实施例一般关于半导体装置与其制作方法，更特别关于采用切割金属栅极制程制作半导体装置。

背景技术

半导体集成电路产业已经历指数成长。集成电路材料与设计的技术进展使每一代的集成电路比前一代具有更小且更复杂的电路。在集成电路演进中，功能密度(单位面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(制作制程所产生的最小构件或线路)减少而增加。尺寸缩小的制程通常有利于增加产能并降低相关成本。这些尺寸缩小的制程亦增加处理与形成集成电路的复杂性。

随着技术节点缩小而实现的进展中，一些集成电路设计将多晶硅栅极置换为金属栅极以改善装置效能并缩小结构尺寸。金属栅极的形成制程之一称作置换栅极或栅极后制制程，其最后才制作金属栅极以减少后续制程数目。然而此集成电路制作制程仍具挑战，特别是在先进制程节点中尺寸缩小的集成电路结构。挑战之一为置换步骤后，如何有效隔离金属栅极(如切割栅极制程)。举例来说，切割金属栅极制程时的对不准与层叠问题会劣化集成电路效能。因此现有技术无法满足所有方面。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体结构的形成方法，包括：提供结构，其具有基板、自基板延伸的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物、以及第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物之间的介电鳍状物；形成暂时栅极于第一半导体鳍状物、第二半导体鳍状物、与介电鳍状物的顶部及侧壁上；形成多个栅极间隔物于暂时栅极的侧壁上；移除栅极间隔物之间的介电鳍状物的第一部分与暂时栅极；形成栅极于栅极间隔物之间及第一半导体鳍状物及第二半导体鳍状物的顶部与侧壁上，其中介电鳍状物物理接触栅极的侧壁；移除介电鳍状物的第二部分，以露出栅极的侧壁；以及经由栅极的露出侧壁对栅极进行蚀刻制程，以将栅极分成第一栅极部件与第二栅极部件，第一栅极部件接合第一半导体鳍状物，且第二栅极部件接合第二半导体鳍状物。

本发明一实施例提供的半导体结构的形成方法，包括：提供结构，其具有基板与向上凸起高于基板的介电鳍状物；形成第一间隔物层与第二间隔物层于介电鳍状物上，其中第一间隔物层与第二间隔物层具有两个相对侧壁；移除两个相对侧壁之间的介电鳍状物的一部分；形成栅极结构于两个相对侧壁之间；沉积盖层于栅极结构上；移除介电鳍状物的另一部分，以露出栅极结构的多个侧壁；以及在栅极结构的侧壁上进行横向蚀刻制程，以将栅极结构分成两部分。

本发明一实施例提供的半导体结构，包括：基板；自基板延伸的第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物；隔离结构，位于基板上及第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物的侧壁上；第一高介电常数的介电层与金属栅极及第二高介电常数的介电层与金属栅极，其中第一高介电常数的介电层与金属栅极位于第一半导体鳍状物上，而第二高介电常数的介电层与金属栅极位于第二半导体鳍状物上；以及半导体鳍状物，位于第一半导体鳍状物与第二半导体鳍状物之间，介电鳍状物的中间部分物理接触第一高介电常数的介电层与金属栅极及第二高介电常数的介电层与金属栅极，而介电鳍状物的底部埋置于隔离结构中。

附图说明

图1A与2A是本发明多种实施例中，以切割金属栅极制程实现的半导体结构的透视图。

图1B与2B是本发明多种实施例中，图1A与2A中个别半导体结构的上视图。

图1C、1D、1E、2C、2D、2E是本发明一些实施例中，图1A与2A中个别半导体结构的剖视图。