[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201710226882.7 申请日: 2017-04-06
公开(公告)号: CN108695257B 公开(公告)日: 2020-11-27
发明(设计)人: 李勇 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L21/8238 分类号: H01L21/8238;H01L27/092
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 半导体 结构 及其 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底上具有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内具有源漏掺杂区,所述栅极结构露出的基底上具有层间介质层,所述层间介质层覆盖所述栅极结构顶部;

在所述栅极结构两侧的层间介质层内形成露出所述源漏掺杂区的第一接触开口;

形成贯穿所述栅极结构上方层间介质层的第二接触开口;

形成所述第二接触开口后,对所述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,在所述第一接触开口的底部形成金属硅化物层;

形成所述金属硅化物层后,在所述第一接触开口内形成与所述源漏掺杂区电连接的第一接触孔插塞,在所述第二接触开口内形成与所述栅极结构电连接的第二接触孔插塞。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述预非晶化注入工艺的参数包括:注入离子为Ge离子,注入的离子能量为3KeV至10KeV,注入的离子剂量为1E14atom/cm2至3E15atom/cm2

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述基底用于形成P型器件,所述源漏掺杂区的掺杂离子包括Ge离子,Ge的原子百分比含量为35%至65%;

或者,

所述基底用于形成N型器件,所述源漏掺杂区的掺杂离子包括P离子,P离子的掺杂浓度为1E21atom/cm3至3E21atom/cm3

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成所述第一接触开口和第二接触开口之前,所述栅极结构顶部和层间介质层之间还具有阻挡层;

形成贯穿所述栅极结构上方层间介质层的第二接触开口的步骤中,所述第二接触开口露出所述阻挡层;

在所述预非晶化注入工艺后,在所述第一接触开口的底部形成金属硅化物层之前,所述形成方法还包括:刻蚀所述第二接触开口底部的阻挡层,使所述第二接触开口贯穿所述阻挡层并露出所述栅极结构顶部。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的材料为氮化硅、氮碳化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅、氮氧化硅或无定形碳。

6.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的厚度为5nm至20nm。

7.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述层间介质层包括:位于所述栅极结构露出的基底上的底部介质层,所述底部介质层露出所述阻挡层顶部;位于所述底部介质层和所述阻挡层上的顶部介质层;

在形成所述阻挡层之前,所述底部介质层的顶部与所述栅极结构的顶部齐平;

形成所述阻挡层的步骤包括:形成所述栅极结构和底部介质层后,去除部分厚度的所述栅极结构,在所述底部介质层内形成凹槽;在所述凹槽内填充阻挡材料,所述阻挡材料还位于所述底部介质层的顶部;研磨去除位于所述底部介质层顶部的阻挡材料,所述凹槽中的剩余阻挡材料作为阻挡层,所述阻挡层顶部与所述底部介质层顶部齐平。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述栅极结构的工艺为先形成高k栅介质层先形成栅电极层工艺或者后形成高k栅介质层后形成栅电极层工艺。

9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第二接触开口的步骤包括:在所述第一接触开口中形成填充层,所述填充层还位于所述层间介质层顶部;在所述栅极结构上方的填充层上形成图形化的光刻胶层;以所述光刻胶层为掩膜,刻蚀所述填充层和层间介质层,形成贯穿所述栅极结构上方层间介质层的第二接触开口;形成所述第二接触开口后,去除所述光刻胶层和填充层。

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