[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

本申请提供一种半导体结构的形成方法。该方法包括：提供多个虚置栅极结构于主动区与隔离区上，而隔离区与主动区相邻，第一栅极间隔物沿着主动区中的虚置栅极结构的侧壁，且第二栅极间隔物沿着隔离区中的虚置栅极结构的侧壁；移除第二栅极间隔物的顶部，但不移除第一栅极间隔物；形成第一介电层于第一栅极间隔物与第二栅极间隔物的保留部分上；在形成第一介电层之后，以多个金属栅极结构置换虚置栅极结构；在置换虚置栅极结构之后，移除第一栅极间隔物；以及形成第二介电层于金属栅极结构的上表面与第一介电层上。

技术领域

本发明实施例涉及一种高介电常数栅极介电层与金属栅极结构的间隔物与其形成方法。

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都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(如单位芯片面积的内连线装置数目)通常随着几何尺寸(如工艺所能产生的最小构件或线路)缩小而增加。尺寸缩小的工艺有利于增加产能并降低相关成本。尺寸缩小也增加处理与形成集成电路的复杂性。

举例来说，许多发展的方法导入结构至鳍状场效晶体管以改善装置效能。虽然这些方法一般足够，但仍无法满足所有方面。

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：提供多个虚置栅极结构于主动区与隔离区上，而隔离区与主动区相邻，第一栅极间隔物沿着主动区中的虚置栅极结构的侧壁，且第二栅极间隔物沿着隔离区中的虚置栅极结构的侧壁；移除第二栅极间隔物的顶部，但不移除第一栅极间隔物；形成第一介电层于第一栅极间隔物与第二栅极间隔物的保留部分上；在形成第一介电层之后，以多个金属栅极结构置换虚置栅极结构；在置换虚置栅极结构之后，移除第一栅极间隔物；以及形成第二介电层于金属栅极结构的上表面与第一介电层上。

本发明一实施例提供的半导体结构，包括：第一金属栅极结构，位于鳍状物上；第二金属栅极结构，位于隔离区上，且隔离区与鳍状物相邻；栅极间隔物，位于第二金属栅极结构的侧壁底部上，其中第二金属栅极结构的底部上的顶部不具有栅极间隔物；第一介电层，位于第一金属栅极结构的侧壁与第二金属栅极结构的侧壁上，其中第一介电层直接接触栅极间隔物；第二介电层，位于第一金属栅极结构与第一介电层上，以密封第一介电层与第一金属栅极结构的侧壁之间的气隙；以及源极/漏极接点，位于源极/漏极结构上，且源极/漏极结构位于鳍状物上。

本发明一实施例提供的半导体结构，包括：高介电常数栅极介电层与金属栅极结构，位于基板的隔离结构上，其中高介电常数栅极介电层与金属栅极结构的侧壁底部上的顶部不具有栅极间隔物层；栅极间隔物层，接触高介电常数栅极介电层与金属栅极结构的侧壁底部并位于其上；介电层，直接接触栅极间隔物层与高介电常数栅极介电层与金属栅极结构的侧壁的顶部；以及导电结构，与层间介电层中的高介电常数栅极介电层与金属栅极结构相邻，其中层间介电层分隔导电结构与介电层。

附图说明

图1A为本发明多种实施例中，半导体装置的透视图。

图1B为本发明多种实施例中，半导体装置的平面俯视图。

图2为本发明多种实施例中，制作半导体装置的方法流程图。

图3、4、5、6、7、8、与9为本发明多种实施例中，在图2的方法的中间步骤时的半导体装置沿着图1A与1B的虚线AA’的剖视图。

图中主要符号说明如下：

AA' 虚线

h₁、h₂、h_p、h_s 高度

h_f 鳍状物高度