[发明专利]半导体结构的形成方法

说明书

一种半导体结构的形成方法，包括：形成基底，包括衬底、位于衬底上分立的鳍部、横跨鳍部且覆盖鳍部部分顶部表面和侧壁表面的栅极、以及位于栅极侧壁上的侧墙，栅极和侧墙构成栅极结构，基底中还形成有位于栅极结构之间基底上的第一介质层；在第一介质层中形成露出栅极结构的凹槽；在凹槽底部和侧壁上形成保护层；形成覆盖保护层和第一介质层的第二介质层；形成贯穿第一介质层和第二介质层的接触孔；在接触孔中形成接触孔插塞。本发明在第一介质层中形成露出栅极结构的凹槽后，在凹槽底部和侧壁上形成保护层；位于侧墙顶部的保护层对侧墙起到保护作用，弥补形成接触孔的刻蚀工艺对侧墙侧壁刻蚀速率较大的问题，避免接触孔插塞与栅极发生短路。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，例如高K栅介质层的引入、应力工程技术、口袋离子注入以及材料和器件结构的不断优化，半导体器件的尺寸不断缩小。但是当器件的特征尺寸进一步下降时，由于短沟道效应越发显著、制程变异、可靠性下降导致平面晶体管面临巨大的挑战。与平面晶体管相比，鳍式场效应晶体管具有全耗尽的鳍部、更低的掺杂离子浓度波动、更高的载流子迁移率提高、更低的寄生结电容以及更高的面积使用效率，从而受到广泛的关注。

在集成电路制造过程中，如在衬底上形成半导体器件结构后，需要使用多个金属化层将各半导体器件连接在一起形成电路，金属化层包括互连线和形成在接触孔内的接触孔插塞，接触孔内的接触孔插塞连接半导体器件，互连线将不同半导体器件上的接触孔插塞连接起来形成电路。晶体管上形成的接触孔包括栅极表面的接触孔，以及连接源漏极的接触孔。随着集成电路工艺节点不断缩小，相邻栅极之间的间距逐渐减小，无法通过直接光刻和刻蚀形成位于相邻栅极之间的源漏极表面的接触孔，此时，通常采用自对准工艺形成所述连接源漏极的接触孔。

但是，现有技术采用自对准工艺形成接触孔，容易导致半导体器件的电学性能下降。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体结构的形成方法，优化半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构的形成方法，包括：形成基底，所述基底包括衬底、位于衬底上分立的鳍部、横跨所述鳍部且覆盖鳍部部分顶部表面和侧壁表面的栅极、以及位于所述栅极侧壁上的侧墙，所述栅极和所述侧墙构成栅极结构，所述基底中还形成有位于所述栅极结构之间基底上的第一介质层；在所述第一介质层中形成露出所述栅极结构的凹槽；在所述凹槽的底部和侧壁上形成保护层；形成覆盖所述保护层和第一介质层的第二介质层；刻蚀所述第一介质层和第二介质层，形成贯穿所述第一介质层和第二介质层并暴露出部分所述鳍部的接触孔；在所述接触孔中形成接触孔插塞。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明在第一介质层中形成露出栅极结构的凹槽后，在所述凹槽底部和侧壁上形成保护层；后续形成接触孔时，侧墙被暴露在形成接触孔的刻蚀环境中，所述刻蚀工艺对侧墙侧壁的刻蚀速率较大；而位于所述侧墙顶部的保护层可以对所述侧墙起到保护作用，以弥补所述刻蚀工艺对侧墙侧壁的刻蚀速率较大的问题，避免所述侧墙的侧壁被过多地刻蚀而发生侧墙侧壁的位置偏移、或者栅极结构暴露的问题，从而可以避免后续形成的接触孔插塞与所述栅极结构距离过近、或者与所述栅极结构相接触的问题，进而可以避免所述接触孔插塞与所述栅极结构发生短路，使半导体器件的电学性能得到提高。

可选方案中，沿所述凹槽侧壁指向所述凹槽底部的方向上保护层厚度逐渐减小。由于沿所述凹槽底部指向凹槽侧壁的方向上，所述刻蚀工艺对位于所述凹槽侧壁上的保护层的刻蚀速率逐渐增加，因此通过使所述保护层，沿所述凹槽侧壁指向所述凹槽底部的方向上的厚度逐渐减小，所述保护层的形貌可以弥补刻蚀速率逐渐增加的现象；形成接触孔后，所述接触孔暴露出的保护层趋于平坦化，从而可以较好地控制所述接触孔的形貌，提高所述接触孔的形成质量。