[发明专利]半导体装置与其制造方法

说明书

一种半导体结构与其制造方法。制造方法包括：第一、第二及第三沟渠形成于一基板上的一层中。第三沟渠实质上宽于第一及第二沟渠。第一、第二及第三沟渠部分填入一第一导电材料。一第一抗反射材料覆盖于第一、第二及第三沟渠之上。第一抗反射材料有一第一表面形貌变化。执行一第一回蚀刻制程以部分移除第一抗反射材料。之后，一第二抗反射材料覆盖于第一抗反射材料之上。第二抗反射材料有一小于第一表面形貌变化的第二表面形貌变化。执行一第二回蚀刻制程以部分移除第一及第二沟渠中的第二抗反射材料。之后，部分移除第一及第二沟渠中的第一导电材料。

技术领域

本发明实施例是有关于一种半导体结构及其形成方法，特别是指一种应用多次覆盖-蚀刻制程以减低负载效应的半导体结构及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历高速的成长。集成电路的材料及设计方面的技术进步已创造数个世代的集成电路，每一代的集成电路都具有比前一代更小且更复杂的电路。在集成电路演进的过程中，特征结构密度(亦即，每晶片面积中相互连接的元件的数目)通常随着几何尺寸(亦即，所使用的制造方法可产生的最小组件或线路)的缩小而增加。这种尺寸缩减的制程的优点在于提高生产效率以及降低相关成本。

日益缩小的几何尺寸带给半导体制造挑战。例如随着装置尺寸变得更小，在整个半导体装置的不同部分的器件密度或尺寸的变化可能导致负载问题。负载的问题可能会导致，例如，不希望的高电阻。

因此，虽然现有的半导体制造技术已大致上满足其预期的目的，但它们并没有在各个方面令人完全满意。

发明内容

本揭露内容的一方面提供一种制造一半导体装置的方法，包含下列步骤：形成第一沟渠、第二沟渠及第三沟渠于基板上的一层，第三沟渠相较于第一沟渠及第二沟渠有一较大横向间距；第一抗反射材料覆盖于第一沟渠、第二沟渠及第三沟渠之上，其中第一沟渠、第二沟渠及第三沟渠已部分填入第一导电材料，此第一抗反射材料有一第一表面形貌变化；执行第一回蚀刻制程以部分移除第一抗反射材料；在执行第一回蚀刻制程后，覆盖第二抗反射材料于第一抗反射材料之上，此第二抗反射材料有第二表面形貌变化，且此第二表面形貌变化小于第一表面形貌变化；执行第二回蚀刻制程以部分移除第二抗反射材料于第一沟渠及第二沟渠之中；在执行第二回蚀刻制程之后，移除第一沟渠及第二沟渠之中的部分第一导电材料。

本揭露内容的另一个方面提供一种制造一半导体装置的方法，包含下列步骤：形成第一开口、第二开口及第三开口于基板之上的一介电层内；此第一开口、第二开口，及第三开口分别有第一宽度、第二宽度及第三宽度，且第三宽度至少是第一宽度或第二宽度的三倍；部分填入一工作功能金属于第一开口、第二开口及第三开口；工作功能金属被配置以协调一晶体管的栅极的工作功能；形成一底部抗反射层材料于第一开口、第二开口及第三开口的工作功能金属之上，其中第一高度差存在于沉积于第一开口的底部抗反射层材料的第一部分与沉积于第二开口的底部抗反射层材料的第二部分；执行第一回蚀刻制程以部分移除底部抗反射层材料；形成一附加的底部抗反射层材料于回蚀刻的底部抗反射层材料之上；第二高度差存在于沉积于第一开口的底部抗反射层材料的第一部分与沉积于第二开口的底部抗反射层材料的第二部分，其中，第二高度差小于该第一高度差；形成一光阻材料于第三开口底部的抗反射层材料的第三部分。执行第二回蚀刻制程于该附加的底部抗反射层的第一部分与第二部分，光阻材料于第二回蚀刻制程时作为一遮罩；之后，部分移除第一开口及第二开口中的工作功能金属，在部分移除工作功能金属之后，沉积在第一开口的工作功能金属与沉积在第二开口的工作功能金属有一高度差，其小于该第二高度差。

本揭露内容的另一方面，提供一种半导体结构，包含基板、一第一栅极、一第二栅极及一第三栅极。此一第一栅极、一第二栅极及一第三栅极皆位于基板之上。其中，第三栅极的横向间距大于第一栅极及第二栅极的横向间距。第一、第二及第三栅极分别包含第一、第二级及第三工作功能金属元件。第一、第二及第三工作功能金属元件分别为协调第一、第二及第三栅极的工作功能。此第一工作功能金属元件的一高度在此第二工作功能金属元件的一高度的特定百分比之内。