半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术揭示不同的半导体装置的制造方法。一种半导体装置的制造方法，包括提供一半导体基底及在其上形成一栅极结构。栅极结构包括一第一间隙壁及与其隔开的一第二间隙壁。栅极结构也包括位于第一及第二间隙壁之间的一牺牲栅极。此方法也包括自栅极结构局部去除牺牲栅极，以形成一未完整沟槽。另外，此方法也包括局部去除邻接于未完整沟槽的第一及第二间隙壁，以形成未完整沟槽的一扩宽部。再者，此方法也包括自栅极结构去除牺牲栅极的一剩余部，以形成一完整沟槽。接着在完整沟槽内形成一高介电常数材料层以及一金属栅极。本发明专利技术改进了栅极金属填充并且提供了一种简单且节省成本的制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体工艺，特别涉及一种具有金属栅极的半导体装置的制造方法。
技术介绍
半导体集成电路(integrated circuit，IC)工业历经了快速的成长。在IC材料与设计的技术进展造就了各个IC世代，每一世代的电路都比前世代来得更小更为复杂。然而，这些进展却增加IC制造及加工的复杂度，而因应这些进展，IC制造及加工需要类似的演进。在IC进展课题中，功能密度(即，单位晶片面积的内连装置数量)普遍增加，而几何尺寸(即，所使用的工艺能形成的最小部件(或线))则下降。上述尺寸微缩工艺因生产效率的增加及成本的降低而有所助益。而降低尺寸比例产生相对较高的功率消耗(power dissipation)值，其可借由低功耗装置的使用而获得解决，例如互补式金属氧化物半导体(complementarymetal-oxide-semiconductor，CMOS)装置。CMOS装置通常具有栅极氧化层及多晶硅栅极电极。而当特征尺寸(feature size)持续下降时，这些装置的制造希望能以高介电常数(high-k)材料取代栅极氧化层，且以金属材料取代多晶硅栅极电极，以改善装置效能。然而，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体装置的制造方法，包括：提供一半导体基底；在该半导体基底上方形成一栅极结构，该栅极结构包括一第一间隙壁、与该第一件隙壁隔开的一第二间隙壁、以及位于该第一间隙壁及该第二间隙壁之间的一牺牲栅极；自该栅极结构局部去除该牺牲栅极，以形成一未完整沟槽；局部去除邻接于该未完整沟槽的该第一间隙壁及该第二间隙壁，以形成该未完整沟槽的一扩宽部；自该栅极结构去除该牺牲栅极的一剩余部，以形成一完整沟槽；在该完整沟槽内形成一高介电常数材料层；以及在该完整沟槽内形成一金属栅极。

【技术特征摘要】
2009.12.18 US 12/641,5601.一种半导体装置的制造方法，包括：提供一半导体基底；在该半导体基底上方形成一栅极结构，该栅极结构包括一第一间隙壁、与该第一件隙壁隔开的一第二间隙壁、以及位于该第一间隙壁及该第二间隙壁之间的一牺牲栅极；自该栅极结构局部去除该牺牲栅极，以形成一未完整沟槽；局部去除邻接于该未完整沟槽的该第一间隙壁及该第二间隙壁，以形成该未完整沟槽的一扩宽部；自该栅极结构去除该牺牲栅极的一剩余部，以形成一完整沟槽；在该完整沟槽内形成一高介电常数材料层；以及在该完整沟槽内形成一金属栅极。2.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，更包括在形成该金属栅极之后进行化学机械研磨工艺，以去除该未完整沟槽的该扩宽部。3.如权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其中借由蚀刻该第一及该第二间隙壁，以局部去除该第一及该第二间隙壁。4.如权利要求3所述的半导体装置的制造方法，其中该蚀刻为氩气溅射。5.如权利要求4所述的半导体装置的制造方法，其中该氩气溅射中所进行的压力在3mTorr至20mTorr的范围、所进行的氩气流量在300sccm至600sccm的范围、所进行的偏压功率在200W至500W的范围、所进行的温度在0℃至100℃的范围、及所进行的时间在5秒至30秒的范围。6.一种半导体装置的制造方法，包括：提供一半导体基底；在该半导体基底上方形成一绝缘层；在该绝缘层上方形成一第一间隙壁；在该绝缘层上方形成与该第一间隙壁隔开的一第二间隙壁；在该第一间隙壁及该第二间隙壁之间形成一牺牲栅极；局部去除该第一间隙壁及该第二间隙壁，以在该第一间隙壁及该第二间隙壁之间形成一扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹博文，曹学文，许光源，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71