[发明专利]具有插塞的半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种具有插塞的半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内形成有待电连接元件；

位于所述半导体衬底上的介电层，所述介电层内形成有露出所述待电连接元件的通孔；

位于所述通孔内的导电层，覆盖所述通孔的侧壁以及所述待电连接元件，并形成有凹槽，所述导电层的上表面低于所述通孔的开口；

填充所述通孔并覆盖所述导电层的金属层。

2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述导电层的高度与所述通孔的深度之比为1：5至1：2。

3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述导电层包括：

覆盖所述待电连接元件的金属硅化物层；

覆盖所述通孔的下端侧壁的金属材料层，所述金属材料层用于与硅反应生成所述金属硅化物层。

4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述金属硅化物层包括TiSi_x，所述金属材料层包括Ti层和覆盖在所述Ti层上的TiN层。

5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述金属层包括钨。

6.如权利要求1至5任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述插塞为接触插塞。

7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述待电连接元件为晶体管的源极和/或漏极。

8.如权利要求7所述的半导体器件，其特征在于，所述晶体管为鳍式场效应晶体管。

9.如权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述鳍式场效应晶体管包括鳍部和栅极结构，所述栅极结构位于所述鳍部之上，所述源极、漏极包括位于所述鳍部内的凹槽以及填充于所述凹槽内的半导体材料。

10.一种具有插塞的半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底内形成有待电连接元件；

在所述半导体衬底上形成介电层，所述介电层内形成有露出所述待电连接元件的通孔；

在所述通孔内形成导电层，所述导电层覆盖所述通孔的侧壁以及所述待电连接元件，并形成有凹槽，所述导电层的上表面低于所述通孔的开口；

向所述通孔内填充金属层以形成所述插塞，所述金属层覆盖所述导电层。

11.如权利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述导电层的高度与所述通孔的深度之比为1：5至1：2。

12.如权利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述导电层的形成方法包括：

形成覆盖所述介电层的上表面、所述通孔的整个侧壁以及所述待电连接元件的金属材料层；

进行退火，以使所述金属材料层中覆盖所述待电连接元件的部分与所述待电连接元件反应生成金属硅化物层；

进行所述退火之后，形成表面低于所述通孔的开口的牺牲层，所述牺牲层覆盖所述金属硅化物层以及所述通孔的下端侧壁上的金属材料层；

去除未被所述牺牲层覆盖的所述金属材料层；

去除所述牺牲层。

13.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，所述金属材料层包括Ti层和覆盖在所述Ti层上的TiN层，所述金属硅化物层包括TiSi_x。

14.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的形成方法包括：

形成覆盖所述金属材料层、所述金属硅化物层并填充所述通孔的牺牲材料层；

对所述牺牲材料层进行回刻，所述回刻之后，剩下的仅填充在所述通孔下端的牺牲材料层构成所述牺牲层。

15.如权利要求12所述的形成方法，其特征在于，所述牺牲层为BARC层或ODL层。