[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

本发明公开了半导体装置及其制造方法，涉及半导体技术领域。该方法包括：提供衬底结构，包括位于衬底上的一个或多个半导体鳍片；位于鳍片上的栅极结构；位于鳍片中在栅极结构至少一侧的有源区；以及至少覆盖有源区的层间电介质层；在层间电介质层和栅极结构之上形成硬掩模层；通过刻蚀形成在有源区上方的穿过硬掩膜层并延伸到有源区的接触孔；在接触孔的底部沉积第一金属硅化物层；在接触孔的侧壁上形成侧壁电介质层。由于在接触孔的底部设置金属硅化物层，能够接触电阻，在接触孔的侧壁上形成的侧壁电介质层能够有效避免接触件与栅极之间的漏电现象发生，并减小接触件与栅极之间的寄生电容，能够提高半导体装置的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术

鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor，简称为FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管，具有较好的短沟道效应控制能力、较高的驱动电流和较低的耗电量，具有功耗低，面积小的优点，其有希望延续摩尔定律，已经开始14纳米节点推进。目前，在鳍式场效应晶体管形成有源区的接触件的工艺中，通常采用自对准技术刻蚀出到达有源区的接触孔，并在接触孔中填充导电材料，形成接触件。在接触关键尺寸小于或等于24nm时，在接触孔内填充导电材料形成接触件后，接触件与源极或漏极之间的接触电阻变大，容易发生栅极与接触件之间的漏电现象，并且接触件与栅极之间的寄生电容较小，影响产品的质量。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了新的技术方案。

本发明一个实施例的目的之一是：提供一种半导体装置的制造方法。本发明一个实施例的目的之一是：提供一种半导体装置，从而减小接触件与源极和漏极之间接触电阻以及接触件与栅极之间的寄生电容。

根据本发明的第一方法，提供了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膜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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，所述在所述接触孔的侧壁上形成侧壁电介质层的步骤包括：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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，在对所述低K材料层进行刻蚀处理之后，所述方法还包括：在所述第一金属硅化物层上沉积第二金属硅化物层。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，所述接触孔的深度为5－30nm，所述接触孔的宽度为30－40nm。