[发明专利]半导体装置及其制造方法有效
| 申请号: | 201710505687.8 | 申请日: | 2017-06-28 |
| 公开(公告)号: | CN109148299B | 公开(公告)日: | 2022-03-11 |
| 发明(设计)人: | 谢欣云 | 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: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L21/3205;H01L21/768;H01L29/78;H01L23/538 |
| 代理公司: | 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 | 代理人: | 方亮 |
| 地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 半导体 装置 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供衬底结构,所述衬底结构包括:
衬底;
位于所述衬底上的一个或多个半导体鳍片;
位于所述鳍片上的栅极结构;
位于所述鳍片中在所述栅极结构至少一侧的有源区;以及至少覆盖所述有源区的层间电介质层;
在所述层间电介质层和所述栅极结构之上形成硬掩模层;
利用图案化的掩模通过刻蚀形成在所述有源区上方的穿过所述硬掩模 层并延伸到所述有源区的接触孔;
在所述接触孔的底部沉积第一金属硅化物层;
在所述接触孔的侧壁上形成侧壁电介质层,包括:
通过沉积工艺在所述接触孔的侧壁、所述第一金属硅化物层和所述硬掩模层上形成低K材料层;
对所述低K材料层进行刻蚀处理,去除在所述硬掩模层上的以及在所述第一金属硅化物层上的低K材料层,其中,在所述接触孔的侧壁上保留的低K材料层作为所述侧壁电介质层;
在对所述低K材料层进行刻蚀处理之后,在所述第一金属硅化物层上沉积第二金属硅化物层;
其中,所述低K材料层的材料包括:SiCON、SiBOCN、SiCN;所述低K材料层的k值为3-5;所述第一金属硅化物层和所述第二金属硅化物层的材料包括:钛硅化合物;所述在所述接触孔的侧壁上保留的低K材料层的厚度为2-10nm;所述第一金属硅化物层的厚度为1-3nm,所述第二金属硅化物层的厚度为1-2nm;所述接触孔的深度为5-30nm,所述接触孔的宽度为30-40nm。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
以导电材料填充所述接触孔以形成到所述第一金属硅化物层的接触件。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述去除在所述第一金属硅化物层上的低K材料层的步骤包括:
在形成低K材料层之后,对所述接触孔侧壁上的低K材料层进行表面刻蚀处理,并以其作为掩模刻蚀在所述第一金属硅化物层上的低K材料层。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述栅极结构包括:
包绕所述鳍片的至少一部分的栅极电介质;
在所述栅极电介质上的金属栅极;
以及在所述金属栅极两侧的间隔物。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
去除所述图案化的掩模。
6.一种半导体装置,其特征在于,包括:
半导体衬底;
位于所述半导体衬底上的一个或多个鳍片;
位于所述鳍片上的栅极结构;
位于所述鳍片上在所述栅极结构两侧的源极和漏极;
覆盖在所述源极和所述漏极上的层间电介质层;以及
在所述层间电介质层和所述栅极结构上的硬掩模层;
在所述源极或所述漏极上方穿过所述硬掩模 层并延伸到所述源极或所述漏极的接触孔;
在所述接触孔的侧壁上的低K材料层;
在所述接触孔的底部沉积成的金属硅化物层;所述金属硅化物层由第一金属硅化物层和第二金属硅化物层组成;
在所述接触孔中接触所述金属硅化物层的金属连接件;
其中,所述低K材料层的材料包括:SiCON、SiBOCN、SiCN;所述低K材料层的k值为3-5;所述金属硅化物层的材料包括:钛硅化合物;所述在所述接触孔的侧壁上保留的低K材料层的厚度为2-10nm;所述第一金属硅化物层的厚度为1-3nm,所述第二金属硅化物层的厚度为1-2nm;所述接触孔的深度为5-30nm,所述接触孔的宽度为30-40nm。
7.如权利要求6所述的半导体装置,其特征在于:
所述栅极结构为高k金属栅极结构。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
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