[发明专利]半导体装置结构的形成方法

说明书

一种半导体装置结构的形成方法，包括：形成一第一虚设栅极堆叠和一第二虚设栅极堆叠于一半导体基板之上；形成一介电层于半导体基板之上以围绕第一虚设栅极堆叠和第二虚设栅极堆叠；移除第一虚设栅极堆叠和第二虚设栅极堆叠以形成一第一沟槽和一第二沟槽于介电层中；分别形成一第一金属栅极堆叠和一第二金属栅极堆叠于第一沟槽和第二沟槽中；部分地移除第一金属栅极堆叠、第二金属栅极堆叠、和介电层以形成一凹陷，其中凹陷穿过第一金属栅极堆叠和第二金属栅极堆叠；以及形成一绝缘结构以至少部分地填充凹陷。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置结构及其形成方法，且特别涉及具有金属栅极堆叠和鳍片结构的半导体装置结构及其形成方法。

背景技术

半导体集成电路工业已历经蓬勃的发展。集成电路材料及设计在技术上的进步产生许多世代的集成电路。每一代生产的集成电路变得比先前生产的集成电路更小且其电路也变得更复杂。

在集成电路发展的进程中，功能性密度(例如：每一个芯片区域中内连接装置的数目)已经普遍增加，而几何尺寸(例如：工艺中所能创造出最小的元件或线路)则是普遍下降。这种微缩化的过程通常可通过增加生产效率及降低相关成本提供许多利益。

然而，这些优点增加了处理和制造集成电路的复杂度。由于部件(feature)尺寸继续下降，工艺也持续变得更难以进行。因此，以越来越小的尺寸形成可靠的半导体装置是一项挑战。

发明内容

根据本发明的一实施例，提供一种半导体装置结构的形成方法，包括：形成一第一虚设栅极堆叠和一第二虚设栅极堆叠于一半导体基板之上；形成一介电层于半导体基板之上以围绕第一虚设栅极堆叠和第二虚设栅极堆叠；移除第一虚设栅极堆叠和第二虚设栅极堆叠以形成一第一沟槽和一第二沟槽于介电层中；分别形成一第一金属栅极堆叠和一第二金属栅极堆叠于第一沟槽和第二沟槽中；部分地移除第一金属栅极堆叠、第二金属栅极堆叠、和介电层以形成一凹陷，其中凹陷穿过第一金属栅极堆叠和第二金属栅极堆叠；以及形成一绝缘结构以至少部分地填充凹陷。

根据本发明的另一实施例，提供一种半导体装置结构的形成方法，包括：形成一隔离部件于一半导体基板之上；形成一介电层于半导体基板和隔离部件之上；形成一第一金属栅极堆叠线和一第二金属栅极堆叠线于半导体基板之上，其中所述介电层围绕第一金属栅极堆叠线和第二金属栅极堆叠线；形成一开口，使得每一个第一金属栅极堆叠线和第二金属栅极堆叠线被分为至少两个单独的金属栅极堆叠；以及形成一绝缘结构于开口中，其中绝缘结构延伸至隔离部件中。

又根据本发明的另一实施例，提供一种半导体装置结构，包括：一半导体基板；第一、第二、第三、和第四金属栅极堆叠，位于半导体基板之上；一介电层，围绕第一、第二、第三、和第四金属栅极堆叠；以及一绝缘结构，位于半导体基板之上，其中绝缘结构具有位于第一金属栅极堆叠和第二金属栅极堆叠之间的一第一部分、位于第三金属栅极堆叠和第四金属栅极堆叠之间的一第二部分、及连接第一部分和第二部分的一第三部分。

附图说明

本发明实施例可配合以下附图及详细说明阅读以便了解。要强调的是，依照工业上的标准惯例，各个部件(feature)并未按照比例绘制。事实上，为了清楚的讨论，可能任意的放大或缩小各个部件的尺寸。

图1A到图1I是根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的各阶段剖面图。

图2A到图2F是根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的各阶段俯视图。

图3是根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的各个阶段的中间阶段透视图。

图4A到图4C是根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的各阶段剖面图。

图5是根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的一中间阶段剖面图。

图6A和图6B各自根据一些实施例显示形成半导体装置结构的工艺的一中间阶段俯视图。