一种半导体元件制造技术

本发明专利技术公开一种半导体元件，包括：第一栅极线、第二栅极线以及第一杆状(bar‑shaped)接触结构。第一栅极线具有沿着第一方向延伸的第一长轴。第二栅极线平行第一栅极线。第一杆状接触结构具有第二长轴，与第一长轴夹度实质大于0°小于90°的角度。

A Semiconductor Element

【技术实现步骤摘要】
一种半导体元件
本专利技术涉及一种半导体元件，且特别是涉及一种具有栅极接触结构的半导体元件。
技术介绍
随着集成电路尺寸的微缩以及对其效能逐渐增高的需求，集成电路中的半导体元件需具备更高驱动电流、更快的反应速度以及更小的关键尺寸(criticalsize)。为达到微缩关键尺寸和增加反应速度的目标，目前已采用具有多重栅极结构的鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistor，简称FinFET)技术来增加元件的单位面积密度、减少消耗功率和改善栅极控制通道的能力。然而，随着鳍式场效晶体管的关键尺寸越来越小，栅极结构提供给金属内连线的接触结构的落着区也跟着变小。造成在制作接触结构的过程中，显影后检测(afterdevelopmentinspection，ADI)所得的线宽，与刻蚀后检测(afteretchinspection,ΑΕΙ)所得到的线宽差距持续扩大，严重影响接触结构的关键尺寸均匀度(CriticalDimensionUniformity，CDU)，容易造成接触结构与栅极之间的电连接失效，使得元件制作工艺良率无法提升。因此有需要提供一种新式的半导体元件，以解决现有技术所面临的问题。
技术实现思路
本专利技术的一实施例是有关于一种半导体元件，此种半导体元件包括：第一栅极线、第二栅极线以及第一杆状(bar-shaped)接触结构。第一栅极线具有沿着第一方向延伸的第一长轴。第二栅极线平行第一栅极线。第一杆状接触结构具有一第二长轴，与第一长轴夹度实质大于0°小于90°的角度。本专利技术的另一个实施例是有关于一种半导体元件，此种半导体元件包括：半导体基材、第一栅极线、第二栅极线以及第一杆状接触结构。第一栅极线位于基材上，具有沿着第一方向延伸的第一长轴。第二栅极线，位于基材上，平行第一栅极线。第一杆状接触结构位于第一栅极线和第二栅极线上方，且分别与第一栅极线和第二栅极线电性接触。其中，第一杆状接触结构具有一第二长轴与第一长轴夹实质大于0°小于90°的角度。根据上述，本专利技术的实施例提出一种半导体元件，其采用杆状的接触结构来与位于此接触结构下方的二平行栅极线接触，使杆状接触结构的长轴与二栅极线的长轴的夹角实质大于0°小于90°。通过这样的布局安排，可以增加接触结构落着于栅极线顶部的接触面积。在不扩大栅极线的关键尺寸的前提下，能确保接触结构与栅极线之间电连接的可靠度(reliability)，达到改善半导体元件制作工艺良率和元件可靠度的目的。附图说明为了对本专利技术的上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，特举数个优选实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下:图1为本专利技术一实施例所绘示的一种半导体元件的局部布局(layout)图；图2A为本专利技术另一实施例所绘示的一种半导体元件的局部布局图；图2B为沿着图2A的剖线2B-2B’所绘示结构剖面示意图；图3A为本说明书的一实施例，绘示具有鳍片的基材的结构俯视图；图3B为沿着图3A的剖线3B-3B’所绘示结构剖面示意图；图3C为沿着图3A的剖线3C-3C’所绘示的结构剖面示意图；图4A为本说明书的一实施例，绘示在图3A的结构上形成多个栅极线之后的结构俯视图；图4B为沿着图4A的剖线4B-4B’所绘示的结构剖面示意图；图4C为沿着图4A的剖线4C-4C’所绘示的结构剖面示意图；图5A为本说明书的一实施例，绘示在图4A的结构上形成多个杆状接触结构之后的结构俯视图；图5B为沿着图5A的剖线5B-5B’所绘示的结构剖面示意图；以及图5C为沿着图5A的剖线5C-5C’所绘示的结构剖面示意图。符号说明10：基材100、200：半导体元件101A、101B：半导体鳍片101A1、101A2、101B1、101A2：半导体鳍片的侧边102A、102B、102C、102D：栅极线102s：栅极间隙壁120h：高介电系数材料层102f：功函数层102m：栅金属层103、203：杆状接触结构104：介电隔离结构K1、K2、K3：长轴θ：角度W11、W21、W12、W22：第一重叠宽度S11、S21：第一短轴长度S12、S22：第二短轴长度2B-2B’、3B-3B’、3C-3C’、4B-4B’、4C-4C’、5B-5B’、5C-5C’：剖线具体实施方式本专利技术是提供一种具有栅极接触结构的半导体元件，可解决现有半导体元件因为关键尺寸微缩导致可靠度和元件制作工艺良率不足的问题。为让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举数个实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。但必须注意的是，这些特定的实施案例与方法，并非用以限定本专利技术。本专利技术仍可采用其他特征、元件、方法及参数来加以实施。优选实施例的提出，仅用以例示本专利技术的技术特征，并非用以限定本专利技术的权利要求。该
中具有通常知识者，将可根据以下说明书的描述，在不脱离本专利技术的精神范围内，作均等的修饰与变化。在不同实施例与附图之中，相同的元件，将以相同的元件符号加以表示。图示的尺寸，除有明白标示外，并未按照等比例绘示。请参照图1，图1是根据本专利技术一实施例所绘示的一种半导体元件100的局部布局图。半导体元件100包括：多个半导体鳍片(例如半导体鳍片101A和101B)、多条栅极线(例如栅极线102A、102B、102C和102D)以及多个杆状接触结构103。在本书明书的一些实施例中，多个栅极线102A、102B、102C和102D彼此平行，且分别与半导体鳍片101A和101B重叠。在本实施例中，每一条栅极线1021A(102B、102C或102D)具有沿着第一方向(例如沿着Y轴方向)延伸的长轴K1；半导体鳍片101A(或101B)具有一个沿着X轴方向(垂直第一方向)延伸的长轴K2。换言之，每一条栅极线102A(102B、102C或102D)垂直地横跨于半导体鳍片101A和101B上方，且每一条栅极线1021A(102B、102C或102D)延伸超过半导体鳍片101A和101B平行长轴K2的两个侧边101A1和101A2及101B1和101A2。虽然在本实施例中，栅极线102A、102B、102C和102D的长轴K1与半导体鳍片101A和101B的长轴K2垂直，但栅极线102A、102B、102C和102D和半导体鳍片101A和101B的排列方式并不以此为限。在本说明书的另一些实施例中，栅极线102A、102B、102C和102D的长轴K1与半导体鳍片101A和101B的长轴K2，可以夹一个实质上大于0°且小于90°的角度(未绘示)。多个杆状接触结构103，分别邻接于半导体鳍片101A和101B平行长轴K2的两个侧边101A1和101A2及101B1和101A2。且每一个杆状接触结构103对应两条相邻的栅极线(以栅极线102A和102B为例)设置。在本说明书的一些实施例中，每一个杆状接触结构103的长轴K3，与对应的栅极线102A和102B重叠，且杆状接触结构103的长轴K3与对应的栅极线102A和102B的长轴K1夹有实质大于0°且小于90°的角度θ。例如在本实施例中，杆状接触结构103的长轴K3与对应的栅极线102A和102B的长轴K1所形成的角度θ，实质为60°。虽然本实施例所绘示的每一个杆状接触结构103的长轴K3都彼此平行，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体元件，包括：第一栅极线，具有一第一长轴，沿着一第一方向延伸；第二栅极线，平行该第一栅极线；以及第一杆状(ba‑shaped)接触结构，具有一第二长轴，与该第一长轴夹一角度，该角度实质大于0°且小于90°。

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件，包括：第一栅极线，具有一第一长轴，沿着一第一方向延伸；第二栅极线，平行该第一栅极线；以及第一杆状(ba-shaped)接触结构，具有一第二长轴，与该第一长轴夹一角度，该角度实质大于0°且小于90°。2.如权利要求1所述的半导体元件，其中该第一杆状接触结构与至少一部分的该第一栅极线和至少一部分的该第二栅极线重叠。3.如权利要求2所述的半导体元件，其中该第一杆状接触结构与该第一栅极线具有垂直该第一方向的一第一重叠宽度，且该第一重叠宽度至少大于该第一栅极线垂直该第一方向的一第一短轴长度的二分之一。4.如权利要求3所述的半导体元件，该第一重叠宽度实质等于该第一短轴长度。5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该第一杆状接触结构与该第二栅极线具有垂直该第一方向的一第二重叠宽度，且该第二重叠宽度至少大于该第二栅极线垂直该第一方向的一第二短轴长度的一半。6.如权利要求5所述的半导体元件，该第二重叠宽度实质等于该第二短轴长度。7.如权利要求2所述的半导体元件，其中该第一杆状接触结构完全横跨相邻的该第一栅极线和该第二栅极线。8.如权利要求1所述的半导体元件，具包括半导体鳍片(Fin)具有一第三长轴，垂直该第一方向，且与该第一栅极线和该第二栅极线重叠。9.如权利要求8所述的半导体元件，还包括第二杆状接触结构，具有一第四长轴，与该第一长轴夹一角度，该角度实质大于0°小于90°；且该第一杆状接触结构和第二杆状接触结构，分别位于该鳍片相反的两侧，且不与该鳍片重叠。10.一种半导体元件，包括：半导体基材；第一栅极线，位于该基材上，具有一第一长轴，沿着一第一方向延伸；第二栅极线，位于该基材上，平行该...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟豪，陈俊隆，廖琨垣，林盈志，吕佳霖，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71