[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，方法包括：形成基底，包括衬底、位于衬底上的鳍部、横跨鳍部的栅极结构、位于栅极结构两侧鳍部内的源漏掺杂区、以及覆盖源漏掺杂区的第一刻蚀停止层；在栅极结构顶部上形成保护层；在第一刻蚀停止层和保护层上形成层间介质层；以第一刻蚀停止层为停止层，刻蚀源漏掺杂区上方的层间介质层，形成第一通孔；以保护层为停止层，刻蚀栅极结构上方的层间介质层，形成第二通孔；沿第一通孔刻蚀第一刻蚀停止层，形成露出源漏掺杂区的第一接触孔；对源漏掺杂区进行预非晶化注入工艺；预非晶化注入工艺后，去除第二通孔底部的刻蚀保护层，形成露出栅极结构的第二接触孔。通过所述保护层，可以防止栅极结构和源漏掺杂区受损。

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及其形成方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的不断发展，半导体器件的尺寸不断缩小。其中，半导体工艺技术的发展主要包括高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。但是当器件的特征尺寸进一步下降时，平面晶体管由于短沟道效应越发显著、制程变异、可靠性下降等问题，而面临巨大的挑战。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、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。

在半导体制造工艺中，在衬底上形成半导体器件后，需要使用多个金属层将各半导体器件连接在一起以形成电路，金属层包括互连线和形成于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。例如：鳍式场效应晶体管上形成的接触孔插塞包括与栅极结构电连接的接触孔插塞，以及与源漏掺杂区电连接的接触孔插塞。

但是，现有形成接触孔插塞的工艺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及其形成方法，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、位于所述衬底上分立的鳍部、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结构、位于所述栅极结构两侧鳍部内的源漏掺杂区、以及覆盖所述源漏掺杂区的第一刻蚀停止层；在所述栅极结构的顶部上形成保护层；在所述第一刻蚀停止层和保护层上形成层间介质层；以所述第一刻蚀停止层为停止层，刻蚀所述源漏掺杂区上方的层间介质层，在所述栅极结构之间的层间介质层内形成露出所述第一刻蚀停止层的第一通孔；以所述保护层为停止层，刻蚀所述栅极结构上方的层间介质层，在所述栅极结构上方的层间介质层内形成露出所述保护层的第二通孔；形成所述第二通孔后，沿所述第一通孔刻蚀所述第一刻蚀停止层，形成贯穿所述层间介质层和第一刻蚀停止层并露出所述源漏掺杂区的第一接触孔；对所述第一接触孔底部的源漏掺杂区进行预非晶化注入工艺；在所述预非晶化注入工艺后，去除所述第二通孔底部的所述保护层，形成贯穿所述层间介质层和保护层并露出所述栅极结构的第二接触孔；向所述第一接触孔和第二接触孔内填充导电材料，形成与所述源漏掺杂区电连接的第一接触孔插塞，以及与所述栅极结构电连接的第二接触孔插塞。

相应的，本发明还提供一种半导体结构，包括：基底，所述基底包括衬底、位于所述衬底上分立的鳍部、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结构、位于所述栅极结构两侧鳍部内的源漏掺杂区、以及覆盖部分所述源漏掺杂区的第一刻蚀停止层；保护层，位于所述栅极结构的部分顶部上；层间介质层，位于所述基底和保护层上；第一接触孔插塞，贯穿所述栅极结构之间的所述层间介质层和第一刻蚀停止层，且与所述源漏掺杂区电连接；第二接触孔插塞，贯穿所述栅极结构上方的所述层间介质层和保护层，且与所述栅极结构电连接。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：