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不通電的偽柵極的制作方法與工藝

文檔序號:12648505閱讀:266來源:國知局
不通電的偽柵極的制作方法與工藝
一般而言,本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件,更具體而言,涉及柵極結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù):
半導(dǎo)體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速增長。IC材料和設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生多代IC,每一代都具有比前一代更小和更復(fù)雜的電路。然而這些進(jìn)步也增加了加工和制造IC的復(fù)雜性,并且為了實(shí)現(xiàn)這些進(jìn)步,需要IC加工和制造的相似發(fā)展。在IC發(fā)展進(jìn)程中,功能密度(即每芯片面積的互連器件數(shù)目)通常增加了而幾何尺寸(即使用制造工藝可以造出的最小元件)減小了。這種按比例縮減工藝可能帶來制造挑戰(zhàn)。例如,在某些半導(dǎo)體應(yīng)用中,可以鄰近功能柵極形成偽柵極。隨著半導(dǎo)體部件繼續(xù)按比例縮減,偽柵極與功能柵極之間的距離減小。因此,向偽柵極施加的電壓可能產(chǎn)生經(jīng)過柵極氧化物絕緣體通向鄰近的功能柵極的泄漏路徑,這可能造成對功能柵極的損傷。因此,盡管形成功能柵極和偽柵極的現(xiàn)有方法總體上已足以滿足他們的預(yù)期用途,但是它們在所有方面尚不是完全令人滿意的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,一方面,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:伸長的第一柵極,在第一方向上延伸,所述第一柵極是偽柵極;伸長的第二柵極,在所述第一方向上延伸,所述第二柵極在與所述第一方向不同的第二方向上與所述第一柵極間隔開;以及伸長的第三柵極,在所述第一方向上延伸并且在所述第一方向上與所述第一柵極對準(zhǔn)且與所述第一柵極間隔開,在所述第三柵極上形成有電接觸件。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述第一柵極是不通電的偽柵極并且在其上不形成電接觸件。在所述的半導(dǎo)體器件中,在所述第二柵極上形成有另一電接觸件。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述第二柵極和所述第三柵極為非偽柵極。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述第一方向和所述第二方向垂直并且一起限定從上向下觀察的所述半導(dǎo)體器件。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述第二柵極和所述第三柵極各自形成在襯底的相應(yīng)有源區(qū)域上方;以及所述第一柵極形成在所述襯底的非有源區(qū)域上方。在所述的半導(dǎo)體器件中,從上向下觀察時(shí),源極/漏極區(qū)域設(shè)置在所述第一柵極和所述第二柵極之間。在所述的半導(dǎo)體器件中,從上向下觀察時(shí),介電隔離區(qū)域設(shè)置在第一柵極和第三柵極之間。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述第一柵極、所述第二柵極和所述第三柵極均包含基本相似的材料。另一方面,本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:不通電的偽柵極,形成在襯底上方,其中,所述偽柵極具有伸長的形狀并且沿著第一方向定向;第一功能柵極,形成在所述襯底上方,其中,所述第一功能柵極具有伸長的形狀并且沿著所述第一方向定向,并且所述第一功能柵極在與第一方向垂直的第二方向上與所述偽柵極分離;第一導(dǎo)電接觸件,形成在所述第一功能柵極上;第二功能柵極,形成在所述襯底上方,其中,所述第二功能柵極具有伸長的形狀并沿著所述第一方向定向,并且所述第二功能柵極在所述第一方向上與所述偽柵極對準(zhǔn)并與所述偽柵極物理分離;以及第二導(dǎo)電接觸件,形成在所述第二功能柵極上。在所述的半導(dǎo)體器件中,在所述偽柵極上不形成導(dǎo)電接觸件。在所述的半導(dǎo)體器件中,相對于從上向下觀察的所述半導(dǎo)體器件限定所述第一方向和所述第二方向。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述襯底包含摻雜部分和介電隔離部分;所述第一功能柵極和所述第二功能柵極形成在所述摻雜部分的一部分的上方;以及所述偽柵極形成在所述介電隔離部分的一部分的上方。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述襯底包含摻雜部分和介電隔離部分;所述第一功能柵極和所述第二功能柵極形成在所述摻雜部分的一部分的上方;以及所述偽柵極形成在所述介電隔離部分的一部分的上方,其中,所述摻雜部分包含多個(gè)源極/漏極區(qū)域,并且,從上向下觀察時(shí),所述源極/漏極區(qū)域之一位于所述第一功能柵極和所述偽柵極之間。在所述的半導(dǎo)體器件中,所述偽柵極、所述第一功能柵極和所述第二功能柵極具有基本相似的材料組分。又一方面,本發(fā)明還提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法,包括:提供襯底;在所述襯底上方形成偽柵極,其中,所述偽柵極具有伸長的形狀并且在第一方向上延伸;在所述襯底上方形成第一功能柵極,其中,所述第一功能柵極具有伸長的形狀并在所述第一方向上延伸,并且所述第一功能柵極在與所述第一方向垂直的第二方向上與所述偽柵極間隔開,以及相對于從上向下觀察的所述半導(dǎo)體襯底限定所述第一方向和所述第二方向;以及在所述襯底上方形成第二功能柵極,其中,所述第二功能柵極具有伸長的形狀并在所述第一方向上延伸,并且所述第二功能柵極在所述第一方向上與所述偽柵極對準(zhǔn)并與所述偽柵極間隔開。在所述的方法中,所述偽柵極、所述第一功能柵極和所述第二功能柵極均通過相同的制造工藝同時(shí)形成。所述的方法還包括:在所述第一功能柵極上形成第一電接觸件;以及在所述第二功能柵極上形成第二電接觸件;其中,在所述偽柵極上不形成電接觸件。在所述的方法中,形成所述偽柵極和形成所述第二功能柵極包括:形成在所述第一方向上延伸的單個(gè)伸長的柵極線;以及蝕刻所述柵極線的一部分以將所述柵極線物理地劃分成第一段和第二段;其中,所述第一段是所述偽柵極,而所述第二段是所述第二功能柵極。在所述的方法中,在所述襯底的介電隔離區(qū)域上方形成所述偽柵極;以及在所述襯底的有源區(qū)域上方形成所述第一功能柵極和所述第二功能柵極。附圖說明當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí),根據(jù)下面詳細(xì)的描述可以更好地理解本發(fā)明的各方面。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐,對各種部件沒有按比例繪制。實(shí)際上,為了清楚論述起見,各種部件的尺寸可以被任意增大或縮小。圖1是具有鄰近非偽功能柵極形成的偽柵極的半導(dǎo)體器件的橫截面圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的半導(dǎo)體器件的示意性局部俯視圖。具體實(shí)施方式可以理解為了實(shí)施各個(gè)實(shí)施例的不同部件,以下公開內(nèi)容提供了許多不同的實(shí)施例或?qū)嵗?。在下面描述元件和布置的特定?shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然這些僅僅是實(shí)例并不打算限定。例如,在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括其中第一和第二部件以直接接觸形成的實(shí)施例,并且也可以包括其中可以在第一和第二部件之間形成額外的部件,使得第一和第二部件可以不直接接觸的實(shí)施例。此外,本發(fā)明可以在各個(gè)實(shí)例中重復(fù)附圖編號和/或字母。這種重復(fù)是為了簡明和清楚的目的并且其本身并不指定所論述的各個(gè)實(shí)施例和/或配置之間的關(guān)系。隨著半導(dǎo)體器件繼續(xù)按比例縮減,可能會(huì)出現(xiàn)各種問題。其中的一個(gè)問題涉及到器件擊穿或者泄漏。當(dāng)鄰近非偽柵極形成偽柵極時(shí)可能發(fā)生這種情況。向偽柵極施加的電壓可能以不希望的方式影響鄰近的非偽柵極。為了舉例說明這個(gè)問題,參照圖1,該圖是半導(dǎo)體器件40的一部分的簡化示意性局部橫截面?zhèn)纫晥D。半導(dǎo)體器件40包括襯底50,該襯底包含介電隔離結(jié)構(gòu)55。偽柵極60和非偽柵極70(也稱為功能柵極)形成在襯底50上。偽柵極60形成在介電隔離結(jié)構(gòu)55上方。電接觸件80形成在偽柵極60上,而電接觸件90形成在非偽柵極70上。由于已經(jīng)按比例縮減了半導(dǎo)體器件40,所以偽柵極60與非偽柵極70之間的距離可能相當(dāng)小。從加工觀點(diǎn)來看,偽柵極60的柵極氧化物部分也是薄弱點(diǎn),尤其是在器件按比例縮減工藝導(dǎo)致形成較薄的柵極氧化物時(shí)。結(jié)果,當(dāng)向柵極60施加(例如通過電接觸件80)電壓時(shí),可以形成經(jīng)過柵極氧化物部分以及偽柵極60和非偽柵極70之間的擊穿路徑95。隨著按比例縮減工藝的繼續(xù),柵極60和70之間的距離變得越來越小,因此更可能形成擊穿路徑95,而當(dāng)形成擊穿路徑95時(shí),其可以造成對柵極70為其元件的晶體管的損傷(或者以別的方式降低器件性能)。根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面,形成不通電的(electrical-free)偽柵極以防止形成上文論述的擊穿路徑。電偽柵極減少損傷靠近偽柵極的功能柵極的可能性?,F(xiàn)在參照圖2,示出了半導(dǎo)體器件100的示意性局部俯視圖。半導(dǎo)體器件100可以是半導(dǎo)體集成電路(IC)芯片、芯片上系統(tǒng)(SoC)或者其部分,其可以包括存儲(chǔ)器電路、邏輯電路、高頻電路、圖像傳感器以及各種無源和有源元件,比如電阻器、電容器和電感器;P溝道場效應(yīng)晶體管(pFET)、N溝道FET(nFET)、金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)或者互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)晶體管、雙極結(jié)晶體管(BJT)、橫向擴(kuò)散MOS(LDMOS)晶體管、高功率MOS晶體管或者其他類型的晶體管。應(yīng)當(dāng)注意,可以用CMOS工藝流程制造半導(dǎo)體器件1的一些部件。半導(dǎo)體器件100形成于襯底上。舉例來說,襯底可以是摻雜有P型摻雜物(比如硼)的硅襯底。作為另一實(shí)例,襯底可以是摻雜有N型摻雜物(比如砷或者磷)的硅襯底。襯底可以可選地由一些其他適當(dāng)?shù)脑匕雽?dǎo)體材料,比如金剛石或者鍺;適當(dāng)?shù)幕衔锇雽?dǎo)體,比如碳化硅、砷化銦或者磷化銦;或者適當(dāng)?shù)暮辖鸢雽?dǎo)體,比如碳化鍺硅、磷化砷鎵或者磷化銦鎵制成。另外,在一些實(shí)施例中,襯底可以包括外延層(epi層),為了增強(qiáng)性能可以是應(yīng)變的,并且可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。隔離結(jié)構(gòu)110形成在襯底50中。在一些實(shí)施例中,隔離結(jié)構(gòu)110包括淺溝槽隔離(STI)部件。STI部件包含介電材料,其可以是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟摻雜的硅酸鹽(FSG)和/或本領(lǐng)域已知的低k介電材料。通過在襯底中蝕刻溝槽,隨后用介電材料填充溝槽來形成STI部件。在其他實(shí)施例中,也可以形成代替STI部件(或者與STI組合)作為隔離結(jié)構(gòu)的深溝槽隔離(DTI)部件。在襯底50中還形成多個(gè)微電子元件。例如可以通過一個(gè)或者多個(gè)離子注入和/或擴(kuò)散工藝在襯底中形成包含摻雜阱的有源區(qū)域120。FET晶體管器件的源極和漏極區(qū)域130可以形成于有源區(qū)域120中。也可以通過各種離子注入和/或擴(kuò)散工藝形成源極和漏極區(qū)域130。多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)(或者柵極線)150形成在襯底上方。在所示實(shí)施例中,柵極結(jié)構(gòu)150在X方向上定向。換而言之,柵極結(jié)構(gòu)150具有伸長的形狀并且每一個(gè)都沿著X方向延伸??梢酝ㄟ^多個(gè)沉積工藝和多個(gè)圖案化工藝形成柵極結(jié)構(gòu)。例如,沉積工藝可以涉及物理汽相沉積(PVD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)、濺射、電鍍或者這些的組合。圖案化工藝可以涉及光刻工藝,其可以包含一個(gè)或者多個(gè)曝光、烘焙、顯影、沖洗和蝕刻步驟(但是不必按照該順序)。所得柵極結(jié)構(gòu)150可以包含柵極介電元件和柵電極元件。柵極介電元件可以是高k介電元件,其包含介電常數(shù)大于SiO2的介電常數(shù)的高k材料(其中SiO2的介電常數(shù)為約4)。在一些實(shí)施例中,高k材料包括氧化鉿(HfO2),其介電常數(shù)在約18到約40的范圍內(nèi)。作為其他實(shí)例,高k材料可以包括ZrO2、Y2O3、La2O5、Gd2O5、TiO2、Ta2O5、HfErO、HfLaO、HfYO、HfGdO、HfAlO、HfZrO、HfTiO、HfTaO和SrTiO中的一種。可選地,柵極介電元件可以是非高k介電元件,例如包含氧化硅的柵極介電元件。柵電極元件可以是金屬柵電極元件或者多晶硅柵電極元件。對于金屬柵電極元件,它們各自可以包括功函數(shù)金屬層、阻擋層和填充金屬層。功函數(shù)金屬層被設(shè)計(jì)和配置成幫助調(diào)諧柵極的功函數(shù),從而針對相應(yīng)的晶體管可以實(shí)現(xiàn)所需閾值電壓。例如,對于PMOS晶體管,功函數(shù)金屬層可以包含氮化鈦(TiN)、鎢(W)、氮化鎢(WN)或者鎢鋁(WAl)。填充金屬層被配置成充當(dāng)柵電極的主要導(dǎo)電部分。在一些實(shí)施例中,填充金屬層可以包含鋁(A1)或者鈦(Ti)。填充金屬層可以可選地包含其他導(dǎo)電材料,比如鎢(W)、銅(Cu)或者這些的組合。阻擋層被配置成阻擋或者減少在功函數(shù)金屬層和填充金屬層之間的擴(kuò)散。在一些實(shí)施例中,阻擋層包括TiN或者氮化鉭(TaN)。在其他實(shí)施例中,潤濕層可以形成在阻擋層與填充金屬層之間。對于多晶硅柵電極元件,柵電極包含多晶硅材料。柵極結(jié)構(gòu)150的一個(gè)子集是非偽功能柵極結(jié)構(gòu)。功能柵極結(jié)構(gòu)150是FET晶體管器件的一部分。功能柵極結(jié)構(gòu)150形成在有源區(qū)域120上方。在多個(gè)實(shí)施例中,在俯視圖中,每個(gè)功能柵極結(jié)構(gòu)150位于兩個(gè)源極/漏極區(qū)域130之間。換而言之,源極/漏極區(qū)域130在Y方向上形成于功能柵極結(jié)構(gòu)150A的一側(cè)上,而另一源極/漏極區(qū)域130在Y方向上形成于功能柵極結(jié)構(gòu)150的相對側(cè)上。X方向和Y方向相互垂直。然而,可以理解在橫截面?zhèn)纫晥D中,源極/漏極區(qū)域130與功能柵極結(jié)構(gòu)150不共面。實(shí)際上,在橫截面圖中,源極/漏極區(qū)域130位于功能柵極結(jié)構(gòu)150的下方。為了建立與功能柵極結(jié)構(gòu)150的電接入,電接觸件160形成于每個(gè)功能柵極結(jié)構(gòu)150上。電接觸件160包含導(dǎo)電材料,例如金屬材料。電接觸件160允許功能柵極結(jié)構(gòu)150電連接到其他器件,比如在形成于柵極結(jié)構(gòu)150上方的互連層中的互連線。為了提供實(shí)例以及有助于后續(xù)討論,這里示出了兩個(gè)這種功能柵極結(jié)構(gòu),并且將其用附圖標(biāo)號150A和150B表示。柵極結(jié)構(gòu)150的另一子集為偽柵極結(jié)構(gòu)。為了提供例子以及有助于后續(xù)討論,這里示出了兩個(gè)這種偽柵極結(jié)構(gòu),并且將其用附圖標(biāo)號150C和150D表示。在多個(gè)實(shí)施例中,偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D形成于介電隔離結(jié)構(gòu)110上方。出于各種原因可以形成偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D。例如,可以形成偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D以提高工藝均勻性或者減少負(fù)載效應(yīng)。在一些實(shí)施例中,在相同的制造工藝中形成柵極150A-150C。在可選實(shí)施例中,在分開的制造工藝中形成柵極150A-150C。根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面,形成的偽柵極結(jié)構(gòu)150C-105D是不通電的器件。例如,偽柵極結(jié)構(gòu)150C在X方向上與功能柵極結(jié)構(gòu)150A分離或者間隔開。在圖2中所示的實(shí)施例中,有源區(qū)域120的一部分設(shè)置在偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150A之間(如從俯視圖中所見)。在圖2所示的實(shí)施例中,一些源極/漏極區(qū)域130也設(shè)置在偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150A之間。偽柵極結(jié)構(gòu)150C也在Y方向上與功能柵極結(jié)構(gòu)150B分離或者間隔開。偽柵極結(jié)構(gòu)150C也在Y方向上與功能柵極結(jié)構(gòu)150B對準(zhǔn)。在圖2所示的實(shí)施例中,隔離結(jié)構(gòu)110的一部分設(shè)置在偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)105B之間(如從俯視圖中所見)。此外,為了確保偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D不通電,在偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D上不形成電接觸件。偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D也不與半導(dǎo)體器件100的可以帶電的任何其他元件物理接觸。出于上文論述的原因,偽柵極結(jié)構(gòu)150C-150D不通電,并且不向它們施加電壓。因此,當(dāng)半導(dǎo)體器件100在運(yùn)行中時(shí),在偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150A之間基本上沒有誘導(dǎo)擊穿路徑的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)樾纬傻膫螙艠O結(jié)構(gòu)150C是不通電的。從而,防止對半導(dǎo)體器件100的損傷或者退化。相比之下,對于常規(guī)半導(dǎo)體器件,偽柵極結(jié)構(gòu)(如圖2的柵極結(jié)構(gòu)150C)可以與功能柵極結(jié)構(gòu)(如柵極結(jié)構(gòu)150B)一起形成,作為單個(gè)柵極結(jié)構(gòu)。換而言之,已將偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150B電接合在一起,但是功能柵極部分150B被配置用于電接入,而另一部分150C被配置成偽元件。因此,向功能部分施加的電壓也會(huì)傳遞到偽部分。如果偽部分的位置鄰近于另一功能柵極結(jié)構(gòu)(如功能柵極結(jié)構(gòu)150A),則偽部分與該鄰近的功能柵極結(jié)構(gòu)之間的小距離可能誘導(dǎo)擊穿路徑,從而造成對常規(guī)半導(dǎo)體器件的損傷。本發(fā)明通過將偽柵極結(jié)構(gòu)與功能柵極結(jié)構(gòu)物理分離(并且因此電分離)來消除與常規(guī)器件相關(guān)的問題??梢栽O(shè)計(jì)或者布局階段期間實(shí)現(xiàn)分離,在該階段設(shè)計(jì)和布局工程師可以盡力從功能柵極結(jié)構(gòu)(如功能柵極結(jié)構(gòu)150B)“切割”偽柵極(如偽柵極結(jié)構(gòu)150C)。因此當(dāng)根據(jù)這種布局設(shè)計(jì)生產(chǎn)光掩模時(shí),可以將偽柵極結(jié)構(gòu)150C制成與其他柵極結(jié)構(gòu)電隔離,從而其不會(huì)經(jīng)歷任何電壓。另一方面,如果設(shè)計(jì)和布局工程師尚未生成其中偽柵極結(jié)構(gòu)150C與功能柵極結(jié)構(gòu)150B分離的布局設(shè)計(jì),則可以在實(shí)際半導(dǎo)體制造期間實(shí)現(xiàn)偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150B之間的分離。例如蝕刻工藝可以用來將偽柵極結(jié)構(gòu)150C與功能柵極結(jié)構(gòu)150B“斷”開。在一些情況下,現(xiàn)有布局設(shè)計(jì)最初可能將電接觸件放置在偽柵極結(jié)構(gòu)(或者包含偽柵極和功能柵極的柵極結(jié)構(gòu)的偽部分)上。如果是這種情況,則根據(jù)本發(fā)明將電接觸件移向功能柵極結(jié)構(gòu)。作為實(shí)例,假設(shè)初始布局設(shè)計(jì)具有作為單個(gè)柵極結(jié)構(gòu)形成的偽柵極結(jié)構(gòu)150C和功能柵極結(jié)構(gòu)150B,并且基于初始布局設(shè)計(jì)電接觸件160將形成在偽柵極結(jié)構(gòu)150C上。根據(jù)本發(fā)明,對初始布局設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,使得不僅將偽柵極結(jié)構(gòu)150C與功能柵極結(jié)構(gòu)150B物理分離(即通過重新配置現(xiàn)有布局設(shè)計(jì)或者通過蝕刻)而且還“移動(dòng)”電接觸件160使得其形成在功能柵極結(jié)構(gòu)150B上。以該方式,功能柵極結(jié)構(gòu)150B仍然可以獲得與外部器件的電接入而偽柵極結(jié)構(gòu)150C仍然與其他器件電隔離。雖然在圖2中未完整示出,但是可以理解互連結(jié)構(gòu)形成在襯底50的上表面上方(以及柵極結(jié)構(gòu)150上方)?;ミB結(jié)構(gòu)包括多個(gè)經(jīng)圖案化的介電層和互連的導(dǎo)電層。這些互連的導(dǎo)電層在形成于襯底50中的電路、輸入/輸出件和各種摻雜部件之間提供互連(例如布線)。更具體而言,互連結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)互連層,又稱為金屬層(例如M1、M2、M3等)。每個(gè)互連層包括多個(gè)互連部件,又稱為金屬線。這里示出的金屬線的實(shí)例為金屬線170。金屬線170可以是鋁互連線或者銅互連線,并且可以包括導(dǎo)電材料,比如鋁、銅、鋁合金、銅合金、鋁/硅/銅合金、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、鎢、多晶硅、金屬硅化物或者這些的組合。可以通過包括PVD、CVD、濺射、電鍍或者這些的組合的工藝形成金屬線170?;ミB結(jié)構(gòu)包括在互連層之間提供隔離的層間電介質(zhì)(ILD)。ILD可以包括介電材料,比如氧化物材料?;ミB結(jié)構(gòu)還包括在位于襯底上的不同互連層和/或部件之間提供電連接的多個(gè)通孔/接觸件(例如,比如電接觸件160)。在以下段落中,將更詳細(xì)地論述用于形成一些金屬層及其互連通孔的工藝。如上文所論述的那樣,本發(fā)明的實(shí)施例提供優(yōu)點(diǎn),可以理解,不同的實(shí)施例可以提供不同的優(yōu)點(diǎn),但是在這里未論述所有優(yōu)點(diǎn),并且無特定優(yōu)點(diǎn)是所有實(shí)施例都必需的。本發(fā)明的某些實(shí)施例的其他優(yōu)點(diǎn)之一在于靠近一個(gè)或者多個(gè)功能柵極形成不通電的偽柵極。由于偽柵極不能帶電,所以在其本身和附近的(一個(gè)或多個(gè))功能柵極之間不會(huì)誘導(dǎo)擊穿路徑。換而言之,向功能柵極施加的電壓未傳遞到偽柵極,從而使偽柵極電隔離。以這種方式,減少損傷半導(dǎo)體器件的可能性,并且提高半導(dǎo)體性能。在一些情況中,通過精心配置初始布局以確保偽柵極與其他功能柵極物理分離來形成不通電的偽柵極。在其他情況中,通過調(diào)整初始布局設(shè)計(jì)以便將包含功能柵極部分和偽柵極部分的單個(gè)柵極線分成兩個(gè)物理分離的柵極(其中一個(gè)是偽柵極)來形成不通電的偽柵極。在該情況下,也可以調(diào)整電接觸件的放置以確保向功能柵極而不是向偽柵極施加電壓。在一些其他情況中,蝕刻工藝或者另一適當(dāng)工藝可以用來將包含功能柵極部分和偽柵極部分的單個(gè)柵極線分成兩個(gè)物理分離的柵極。本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)也在于其與現(xiàn)有工藝流程兼容并因此未提高實(shí)施的制造成本。本發(fā)明的較廣泛形式之一涉及一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括:在第一方向上延伸的伸長的第一柵極,第一柵極是偽柵極;在第一方向上延伸的伸長的第二柵極,第二柵極在與第一方向不同的第二方向上與第一柵極間隔開;以及在第一方向上延伸并且在第一方向上與第一柵極對準(zhǔn)且與第一柵極間隔開的伸長的第三柵極,在第三柵極上形成有電接觸件。在一些實(shí)施例中,第一柵極是不通電的偽柵極,并且在其上不形成電接觸件。在一些實(shí)施例中,在第二柵極上形成有另一電接觸件。在一些實(shí)施例中,第二柵極和第三柵極是非偽柵極。在一些實(shí)施例中,第一方向和第二方向垂直并且一起限定從上向下觀察的半導(dǎo)體器件。在一些實(shí)施例中,第二柵極和第三柵極各自形成在襯底的相應(yīng)有源區(qū)域上方;并且第一柵極形成在襯底的非有源區(qū)域上方。在一些實(shí)施例中,從上向下觀察時(shí),源極/漏極區(qū)域設(shè)置于第一柵極和第二柵極之間。在一些實(shí)施例中,從上向下觀察時(shí),介電隔離區(qū)域設(shè)置在第一柵極和第三柵極之間。在一些實(shí)施例中,電介質(zhì)隔離區(qū)域從俯視圖設(shè)置在第一柵極和第二柵極之間。在一些實(shí)施例中,第一柵極、第二柵極和第三柵極均包含基本相似的材料。本發(fā)明的另一種較廣泛形式涉及一種半導(dǎo)體器件。該半導(dǎo)體器件包括:在襯底上方形成的不通電的偽柵極,其中偽柵極具有伸長的形狀并且沿著第一方向定向;在襯底上方形成的第一功能柵極,其中第一功能柵極具有伸長的形狀并且沿著第一方向定向,并且第一功能柵極在與第一方向垂直的第二方向上與偽柵極分離;在第一功能柵極上形成的第一導(dǎo)電接觸件;在襯底上方形成的第二功能柵極,其中第二功能柵極具有伸長的形狀并且沿著第一方向定向,并且第二功能柵極在第一方向上與偽柵極對準(zhǔn)并且與偽柵極物理分離;以及在第二功能柵極上形成的第二導(dǎo)電接觸件。在一些實(shí)施例中,在偽柵極上不形成導(dǎo)電接觸件。在一些實(shí)施例中,相對于從上向下觀察的半導(dǎo)體器件限定第一方向和第二方向。在一些實(shí)施例中,襯底包含摻雜部分和介電隔離部分;第一功能柵極和第二功能柵極形成在摻雜部分的一部分的上方;以及偽柵極形成在介電隔離部分的一部分的上方。在一些實(shí)施例中,摻雜部分包含多個(gè)源極/漏極區(qū)域,并且其中從上向下觀察時(shí),源極/漏極區(qū)域之一位于第一功能柵極和偽柵極之間。在一些實(shí)施例中,偽柵極、第一功能柵極和第二功能柵極具有基本相似的材料組分。本發(fā)明的又一種較廣泛形式涉及一種制造半導(dǎo)體器件的方法。該方法包括:提供襯底;在襯底上方形成偽柵極,其中偽柵極具有伸長的形狀并且在第一方向上延伸;在襯底上方形成第一功能柵極,其中第一功能柵極具有伸長的形狀并且在第一方向上延伸,并且第一功能柵極在與第一方向垂直的第二方向上與偽柵極間隔開,并且相對于從上向下觀察的半導(dǎo)體器件限定第一方向和第二方向;以及在襯底上方形成第二功能柵極,其中第二功能柵極具有伸長的形狀并且在第一方向上延伸,并且第二功能柵極在第一方向上與偽柵極對準(zhǔn)并且與偽柵極間隔開。在一些實(shí)施例中,偽柵極、第一功能柵極和第二功能柵極均通過相同的制造工藝形成。在一些實(shí)施例中,偽柵極、第一功能柵極和第二功能柵極通過不同的制造工藝形成。在一些實(shí)施例中,該方法還包括:在第一功能柵極上形成第一電接觸件;以及在第二功能柵極上形成第二電接觸件,其中在偽柵極上不形成電接觸件。在一些實(shí)施例中,形成偽柵極和形成第二功能柵極包括:形成在第一方向上延伸的單個(gè)伸長的柵極線;以及蝕刻柵極線的一部分以將柵極線物理地劃分成第一段和第二段;其中第一段是偽柵極,而第二段是第二功能柵極。在一些實(shí)施例中,在襯底的介電隔離區(qū)域上方形成偽柵極;以及在襯底的有源區(qū)域上方形成第一功能柵極和第二功能柵極。上面論述了若干實(shí)施例的部件,使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好地理解其后的詳細(xì)描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,他們可以很容易地使用本發(fā)明作為基礎(chǔ)來設(shè)計(jì)或更改其他用于達(dá)到與本文所介紹實(shí)施例相同的目的和/或?qū)崿F(xiàn)相同優(yōu)點(diǎn)的工藝和結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該意識(shí)到,這些等效結(jié)構(gòu)并不背離本發(fā)明的精神和范圍,并且在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,在其中可以進(jìn)行多種變化、替換以及改變。例如,高電壓器件可以不限于NMOS器件并且可以擴(kuò)展到具有相似結(jié)構(gòu)和配置的PMOS器件,除了可能反轉(zhuǎn)所有摻雜類型并且根據(jù)PMOS設(shè)計(jì)來修改尺寸之外。另外,PMOS器件可以設(shè)置在深n阱口袋中用于隔離該器件。
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