復合結構層，但本發明不以此為限。此外，第一金屬層24和第二金屬層124可以獨立地選自鋁、鎢或其它適合的金屬或合金。視不同的產品需求，第一柵極介電層20和第二柵極介電層120可以為相同或不同材料，第一材料層22和第二材料層122可以為相同或不同材料，第一金屬層24和第二金屬層124可以為相同或不同材料。第一金屬層24的上表面28至基底10的上表面11定義為第一金屬層24的高度H1”，第二金屬層124的一上表面128至基底10的上表面11定義為第二金屬層124的高度H2”，值得注意的是:第二金屬層124的高度H2”較第一金屬層24的高度H1”大，此外，第二垂直側邊130的一上表面134較第一材料層30的一上表面34高，第一金屬層24的上表面28和第一垂直側邊30的上表面34切齊，第一柵極介電層20的上表面36和第一垂直側邊30的上表面34切齊，并且第二柵極介電層120的上表面136和第二垂直側邊130的上表面134切齊。
[0040]本發明的金屬柵極結構的制作方法，使得在寬疏區域的金屬柵極的高度大于在密集區域的金屬柵極，由于制作工藝的參數以密集區域的金屬柵極的高度來計算，只要確保密集區域的金屬柵極達到一預定高度，就可以保證寬疏區域的金屬柵極不會被過度蝕刻，因此可有效避免傳統制作工藝過度蝕刻寬疏區域的金屬柵極而使得前層的材料層曝露出來的問題。
[0041]以上所述僅為本發明的優選實施例，凡依本發明權利要求所做的均等變化與修飾，都應屬本發明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種金屬柵極結構的制作方法，該制作方法應用于一金屬柵極結構的半成品，該半成品包含一基底，該基底包含一密集區域和一寬疏區域，一介電層覆蓋該基底的該密集區域和該寬疏區域，一第一溝槽設于該密集區域的該介電層中，一第一柵極介電層、一第一材料層和一第一金屬層設于該第一溝槽中，該第一柵極介電層接觸該基底，該第一材料層位于該第一金屬層和該第一柵極介電層之間，其中該第一材料層呈U型，并且具有一第一垂直側邊，該金屬柵極結構的制作工藝包含以下步驟: 步驟(a):移除部分的該第一材料層的該第一垂直側邊； 步驟(b):在移除部分的該第一垂直側邊之后，移除部分的該第一金屬層使得該第一金屬層的一上表面和該第一垂直側邊的一上表面切齊； 步驟(d):移除部分的該第一柵極介電層，使該第一柵極介電層的一上表面和該第一垂直側邊的該上表面切齊。2.如權利要求1所述的金屬柵極結構的制作方法，還包含: 步驟(c):重復步驟(a)和步驟(b)至該第一金屬層達到一預定高度。3.如權利要求1所述的金屬柵極結構的制作方法，其中該金屬柵極結構的半成品還包含: 第二溝槽設于該寬疏區域的該介電層中；以及 第二柵極介電層、第二材料層和第二金屬層，設于該第二溝槽中，該第二柵極介電層接觸該基底，該第二材料層位于該第二金屬層和該第二柵極介電層之間，其中該第二材料層呈U型，并且具有第二垂直側邊。4.如權利要求3所述的金屬柵極結構的制作方法，其中步驟(a)還包含以下步驟:在移除部分的該第一垂直側邊時，同時移除部分的該第二垂直側邊，步驟(b)還包含以下步驟:在移除部分的該第一金屬層時，同時移除部分的該第二金屬層，步驟(d)還包含以下步驟:在移除部分的該第一柵極介電層時，同時移除部分的該第二柵極介電層，使該第二柵極介電層的一上表面和該第二垂直側邊的一上表面切齊。5.如權利要求4所述的金屬柵極結構的制作方法，還包含: 步驟(c):重復步驟(a)和步驟(b)至該第一金屬層達到一預定高度。6.如權利要求4所述的金屬柵極結構的制作方法，還包含:在進行步驟(d)之后，以稀釋的氫氟酸清洗該第一柵極介電層和該第二柵極介電層。7.如權利要求5所述的金屬柵極結構的制作方法，其中在進行步驟(c)之后，該第二金屬層的高度較該第一金屬的高度大。8.如權利要求4所述的金屬柵極結構的制作方法，其中在進行步驟(b)之后，該第二金屬層的高度較該第一金屬層的高度大。9.如權利要求4所述的金屬柵極結構的制作方法，其中在進行步驟(a)時，利用干蝕刻移除部分的該第一垂直側邊和部分的該第二垂直側邊，并且同時在該第一金屬層和該第二金屬層上分別形成一第一高分子薄膜和一第二高分子薄膜，該第二高分子薄膜較該第一高分子薄膜厚。10.如權利要求3所述的金屬柵極結構的制作方法，其中該第二金屬層的寬度較該第一金屬層的寬度大。11.如權利要求3所述的金屬柵極結構的制作方法，其中該第一柵極介電層和該第二柵極介電層利用相同步驟以相同材料制作，該第一金屬層和該第二金屬層利用相同步驟以相同材料制作。12.如權利要求1所述的金屬柵極結構的制作方法，其中該第一材料層包含第一阻障層和第一功函數層。13.如權利要求1所述的金屬柵極結構的制作方法，還包含分別形成一第一帽蓋層和一第二帽蓋層于該第一金屬層和該第二金屬層，以完成該金屬柵極結構。14.一種金屬柵極結構，包含: 基底，包含一密集區域和一寬疏區域； 第一金屬柵極結構，設置于該密集區域，該第一金屬柵極結構包含: 第一溝槽，設于該密集區域 '及 第一金屬層，設于該第一溝槽中；以及 第二金屬柵極結構，設置于該寬疏區域，該第二金屬柵極結構包含: 第二溝槽，設于該寬疏區域；及 第二金屬層，設于該第二溝槽中，其中該第二金屬層的高度較該第一金屬層的高度大。15.權利要求14所述的金屬柵極結構，其中該第一金屬柵極結構還包含: 第一柵極介電層設于該第一溝槽中，該第一柵極介電層接觸該基底；以及 第一材料層設于該第一溝槽中并且位于該第一金屬層和該第一柵極介電層之間，該第一材料層為U型。16.如權利要求15所述的金屬柵極結構，其中該第一金屬柵極結構還包含: 第二柵極介電層，設于該第二溝槽中，該第二柵極介電層接觸該基底；以及 第二材料層，設于該第二溝槽中并且位于該第二金屬層和該第二柵極介電層之間，該第二材料層為U型。17.如權利要求16所述的金屬柵極結構，其中該第一材料層具有第一垂直側邊，該第二材料層具有第二垂直側邊，該第二垂直側邊的一上表面較該第一材料層的一上表面高。18.如權利要求14所述的金屬柵極結構，還包含介電層，覆蓋該基底的該密集區域和該寬疏區域，其中該第一金屬柵極結構和該第二金屬柵極結構都設置于該介電層內。19.如權利要求14所述的金屬柵極結構，其中該第一金屬層的一上表面至基底的一上表面定義為該第一金屬層的高度，該第二金屬層的一上表面至基底的該上表面定義為該第二金屬層的高度。20.如權利要求14所述的金屬柵極結構，還包含第一帽蓋層，覆蓋該第一金屬層；及第二帽蓋層，覆蓋該第二金屬層。
【專利摘要】本發明公開一種金屬柵極結構與其制作方法，其金屬柵極結構包含一基底，基底劃分為一密集區域和一寬疏區域，一第一金屬柵極結構設置于密集區域，第一金屬柵極結構包含一第一溝槽設于密集區域，一第一金屬層設于第一溝槽中，一第二金屬柵極結構設置于寬疏區域，第二金屬柵極結構包含一第二溝槽設于寬疏區域中以及一第二金屬層設于第二溝槽中，其中第二金屬層的高度較第一金屬層的高度大。
【IPC分類】H01L21/28, H01L29/423
【公開號】CN105244370
【申請號】CN201410421839
【發明人】林世雄, 陳俊隆, 廖琨垣, 張峰溢, 童宇誠
【申請人】聯華電子股份有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年8月25日
【公告號】US9324620, US20160005658