[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明实施例提供一种半导体装置及其制造方法。半导体装置的制造方法包括于鳍结构上方形成第一虚设栅极结构、第二虚设栅极结构和第三虚设栅极结构。于第一虚设栅极结构、第二虚设栅极结构和第三虚设栅极结构上方形成硬遮罩图案层。第一虚设栅极结构从硬遮罩图案层暴露出来。移除第一虚设栅极结构及其下方的鳍结构，以形成沟槽。于沟槽中形成隔绝结构。分别以第一金属栅极结构和第二金属栅极结构置换第二虚设栅极结构和第三虚设栅极结构。隔绝结构的顶面分别对齐第一金属栅极结构的顶面和第二金属栅极结构的顶面。

技术领域

本发明实施例涉及一种半导体装置及其制造方法，特别涉及一种鳍式场效晶体管之间的隔绝结构及其制造方法。

背景技术

半导体集成电路(integrated circuit,IC)产业历经了快速成长，集成电路材料及设计上的进步已产生了数代的集成电路，每一代皆具有体积更小且更精密的电路。

在集成电路发展的进程上，功能密度(即，每一芯片的内连线装置的数量)逐渐增加的同时，几何尺寸(即，利用工艺步骤可以产生的最小元件(或线))逐渐缩小。此微缩化(scaling down)工艺通常可提供增加产率及降低相关成本的优点。

然而，这些进步亦增加了处理及制造集成电路的复杂度。由于特征尺寸持续地缩小，使得工艺步骤逐渐变得更难以操作。因此，形成尺寸越来越小且可靠的(reliable)半导体装置相当具有挑战性。

发明内容

依据本发明一些实施例，提供一种半导体装置的制造方法。上述制造方法包括于一半导体基板上方形成一鳍结构。上述制造方法包括于上述鳍结构上方形成一第一虚设栅极结构以及位于上述第一虚设栅极结构相对两侧的一第二虚设栅极结构和一第三虚设栅极结构。上述制造方法还包括于上述第一虚设栅极结构、上述第二虚设栅极结构和上述第三虚设栅极结构上方形成一硬遮罩图案层。上述第一虚设栅极结构从上述硬遮罩图案层暴露出来。上述制造方法还包括移除从上述硬遮罩图案层暴露出来的第一虚设栅极结构以及位于上述第一虚设栅极结构下方的部分上述鳍结构，以形成一沟槽。上述制造方法又包括于上述沟槽中形成由一第一介电材料形成的一隔绝结构。另外，上述制造方法包括分别以一第一金属栅极结构和一第二金属栅极结构置换上述第二虚设栅极结构和上述第三虚设栅极结构。上述隔绝结构的一顶面分别对齐上述第一金属栅极结构的一顶面和上述第二金属栅极结构的一顶面。

依据本发明一些实施例，提供一种半导体装置的制造方法。上述制造方法包括于一半导体基板上方形成一鳍结构。上述制造方法包括于上述鳍结构上方形成一第一虚设栅极结构以及位于上述第一虚设栅极结构的相对侧壁上的一对介电材料间隔构件。上述制造方法还包括于上述鳍结构上方形成由一第一介电材料形成的一层间介电层，上述层间介电层覆盖上述鳍结构且上述第一虚设栅极结构的一顶面从上述层间介电层暴露出来。上述制造方法还包括于上述第一虚设栅极结构上方形成一硬掩膜层。上述制造方法又包括于上述硬掩膜层形成一图案化光致抗蚀剂层，其中上述图案化光致抗蚀剂层具有一第一开口。上述第一虚设栅极结构位于上述第一开口中。另外，上述制造方法包括以上述图案化光致抗蚀剂层做为一第一蚀刻遮罩，移除暴露于上述图案化光致抗蚀剂层的上述第一开口的部分硬掩膜层以形成具有一第二开口的一硬遮罩图案层。上述第一虚设栅极结构从上述硬遮罩图案层的上述第二开口暴露出来。上述制造方法还包括以上述硬遮罩图案层做为一第二蚀刻遮罩，移除上述第一虚设栅极结构以及位于上述第一虚设栅极结构下方的部分上述鳍结构，以形成从上述鳍结构的上方延伸进入部分上述鳍结构的一沟槽。上述制造方法还包括于上述沟槽中形成由一第二介电材料形成的一隔绝结构，其中上述隔绝结构的一顶面对齐上述层间介电层的一顶面。