复合结构层，但本发明不以此为限。此外，第一金属层24和第二金属层124可以独立地选自铝、钨或其它适合的金属或合金。视不同的产品需求，第一栅极介电层20和第二栅极介电层120可以为相同或不同材料，第一材料层22和第二材料层122可以为相同或不同材料，第一金属层24和第二金属层124可以为相同或不同材料。第一金属层24的上表面28至基底10的上表面11定义为第一金属层24的高度H1”，第二金属层124的一上表面128至基底10的上表面11定义为第二金属层124的高度H2”，值得注意的是:第二金属层124的高度H2”较第一金属层24的高度H1”大，此外，第二垂直侧边130的一上表面134较第一材料层30的一上表面34高，第一金属层24的上表面28和第一垂直侧边30的上表面34切齐，第一栅极介电层20的上表面36和第一垂直侧边30的上表面34切齐，并且第二栅极介电层120的上表面136和第二垂直侧边130的上表面134切齐。
[0040]本发明的金属栅极结构的制作方法，使得在宽疏区域的金属栅极的高度大于在密集区域的金属栅极，由于制作工艺的参数以密集区域的金属栅极的高度来计算，只要确保密集区域的金属栅极达到一预定高度，就可以保证宽疏区域的金属栅极不会被过度蚀刻，因此可有效避免传统制作工艺过度蚀刻宽疏区域的金属栅极而使得前层的材料层曝露出来的问题。
[0041]以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种金属栅极结构的制作方法，该制作方法应用于一金属栅极结构的半成品，该半成品包含一基底，该基底包含一密集区域和一宽疏区域，一介电层覆盖该基底的该密集区域和该宽疏区域，一第一沟槽设于该密集区域的该介电层中，一第一栅极介电层、一第一材料层和一第一金属层设于该第一沟槽中，该第一栅极介电层接触该基底，该第一材料层位于该第一金属层和该第一栅极介电层之间，其中该第一材料层呈U型，并且具有一第一垂直侧边，该金属栅极结构的制作工艺包含以下步骤: 步骤(a):移除部分的该第一材料层的该第一垂直侧边； 步骤(b):在移除部分的该第一垂直侧边之后，移除部分的该第一金属层使得该第一金属层的一上表面和该第一垂直侧边的一上表面切齐； 步骤(d):移除部分的该第一栅极介电层，使该第一栅极介电层的一上表面和该第一垂直侧边的该上表面切齐。2.如权利要求1所述的金属栅极结构的制作方法，还包含: 步骤(c):重复步骤(a)和步骤(b)至该第一金属层达到一预定高度。3.如权利要求1所述的金属栅极结构的制作方法，其中该金属栅极结构的半成品还包含: 第二沟槽设于该宽疏区域的该介电层中；以及 第二栅极介电层、第二材料层和第二金属层，设于该第二沟槽中，该第二栅极介电层接触该基底，该第二材料层位于该第二金属层和该第二栅极介电层之间，其中该第二材料层呈U型，并且具有第二垂直侧边。4.如权利要求3所述的金属栅极结构的制作方法，其中步骤(a)还包含以下步骤:在移除部分的该第一垂直侧边时，同时移除部分的该第二垂直侧边，步骤(b)还包含以下步骤:在移除部分的该第一金属层时，同时移除部分的该第二金属层，步骤(d)还包含以下步骤:在移除部分的该第一栅极介电层时，同时移除部分的该第二栅极介电层，使该第二栅极介电层的一上表面和该第二垂直侧边的一上表面切齐。5.如权利要求4所述的金属栅极结构的制作方法，还包含: 步骤(c):重复步骤(a)和步骤(b)至该第一金属层达到一预定高度。6.如权利要求4所述的金属栅极结构的制作方法，还包含:在进行步骤(d)之后，以稀释的氢氟酸清洗该第一栅极介电层和该第二栅极介电层。7.如权利要求5所述的金属栅极结构的制作方法，其中在进行步骤(c)之后，该第二金属层的高度较该第一金属的高度大。8.如权利要求4所述的金属栅极结构的制作方法，其中在进行步骤(b)之后，该第二金属层的高度较该第一金属层的高度大。9.如权利要求4所述的金属栅极结构的制作方法，其中在进行步骤(a)时，利用干蚀刻移除部分的该第一垂直侧边和部分的该第二垂直侧边，并且同时在该第一金属层和该第二金属层上分别形成一第一高分子薄膜和一第二高分子薄膜，该第二高分子薄膜较该第一高分子薄膜厚。10.如权利要求3所述的金属栅极结构的制作方法，其中该第二金属层的宽度较该第一金属层的宽度大。11.如权利要求3所述的金属栅极结构的制作方法，其中该第一栅极介电层和该第二栅极介电层利用相同步骤以相同材料制作，该第一金属层和该第二金属层利用相同步骤以相同材料制作。12.如权利要求1所述的金属栅极结构的制作方法，其中该第一材料层包含第一阻障层和第一功函数层。13.如权利要求1所述的金属栅极结构的制作方法，还包含分别形成一第一帽盖层和一第二帽盖层于该第一金属层和该第二金属层，以完成该金属栅极结构。14.一种金属栅极结构，包含: 基底，包含一密集区域和一宽疏区域； 第一金属栅极结构，设置于该密集区域，该第一金属栅极结构包含: 第一沟槽，设于该密集区域 '及 第一金属层，设于该第一沟槽中；以及 第二金属栅极结构，设置于该宽疏区域，该第二金属栅极结构包含: 第二沟槽，设于该宽疏区域；及 第二金属层，设于该第二沟槽中，其中该第二金属层的高度较该第一金属层的高度大。15.权利要求14所述的金属栅极结构，其中该第一金属栅极结构还包含: 第一栅极介电层设于该第一沟槽中，该第一栅极介电层接触该基底；以及 第一材料层设于该第一沟槽中并且位于该第一金属层和该第一栅极介电层之间，该第一材料层为U型。16.如权利要求15所述的金属栅极结构，其中该第一金属栅极结构还包含: 第二栅极介电层，设于该第二沟槽中，该第二栅极介电层接触该基底；以及 第二材料层，设于该第二沟槽中并且位于该第二金属层和该第二栅极介电层之间，该第二材料层为U型。17.如权利要求16所述的金属栅极结构，其中该第一材料层具有第一垂直侧边，该第二材料层具有第二垂直侧边，该第二垂直侧边的一上表面较该第一材料层的一上表面高。18.如权利要求14所述的金属栅极结构，还包含介电层，覆盖该基底的该密集区域和该宽疏区域，其中该第一金属栅极结构和该第二金属栅极结构都设置于该介电层内。19.如权利要求14所述的金属栅极结构，其中该第一金属层的一上表面至基底的一上表面定义为该第一金属层的高度，该第二金属层的一上表面至基底的该上表面定义为该第二金属层的高度。20.如权利要求14所述的金属栅极结构，还包含第一帽盖层，覆盖该第一金属层；及第二帽盖层，覆盖该第二金属层。
【专利摘要】本发明公开一种金属栅极结构与其制作方法，其金属栅极结构包含一基底，基底划分为一密集区域和一宽疏区域，一第一金属栅极结构设置于密集区域，第一金属栅极结构包含一第一沟槽设于密集区域，一第一金属层设于第一沟槽中，一第二金属栅极结构设置于宽疏区域，第二金属栅极结构包含一第二沟槽设于宽疏区域中以及一第二金属层设于第二沟槽中，其中第二金属层的高度较第一金属层的高度大。
【IPC分类】H01L21/28, H01L29/423
【公开号】CN105244370
【申请号】CN201410421839
【发明人】林世雄, 陈俊隆, 廖琨垣, 张峰溢, 童宇诚
【申请人】联华电子股份有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2014年8月25日
【公告号】US9324620, US20160005658