[发明专利]半导体结构及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201710866764.2 申请日: 2017-09-22
公开(公告)号: CN109545734B 公开(公告)日: 2021-12-14
发明(设计)人: 张冬平;张城龙;王智东 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路新技术研发(上海)有限公司
主分类号: H01L21/768 分类号: H01L21/768;H01L21/336;H01L23/538;H01L29/78
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 徐文欣;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,所述基底包括栅极区域,所述栅极区域之间的基底内具有源漏掺杂区;

在所述源漏掺杂区上形成电连接层,所述电连接层的材料为金属,或所述电连接层包括掺杂层以及位于掺杂层上的金属硅化物层;

在所述基底上形成栅极结构和介质层,所述栅极结构位于栅极区域基底上,所述介质层覆盖电连接层以及被暴露出的部分栅极结构;

去除所述源漏掺杂区上的介质层,直至暴露出电连接层,形成接触孔。

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,所述电连接层的厚度为:20纳米~50纳米。

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,所述电连接层的厚度与栅极结构的高度比值为:1:3~1:2。

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,所述接触孔的深宽比为:3:1~8:1。

5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述介质层包括第一介质层以及位于第一介质层上的第二介质层;所述第一介质层、第二介质层、栅极结构和源漏掺杂区的形成步骤包括:在所述栅极区域基底上形成伪栅结构;在所述伪栅结构两侧的基底内形成所述源漏掺杂区;在所述基底和源漏掺杂区上形成所述第一介质层,所述第一介质层覆盖伪栅结构的侧壁,且暴露出伪栅结构的顶部表面;去除所述伪栅结构,在所述第一介质层内形成伪栅开口;在所述伪栅开口内形成栅极结构;在所述第一介质层和栅极结构上形成第二介质层。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一介质层之前,形成所述电连接层;所述基底包括鳍部,所述栅极结构横跨所述鳍部。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述电连接层的材料为金属时,所述电连接层的形成步骤包括:在所述基底和源漏掺杂区上、以及伪栅结构的侧壁和顶部表面形成初始电连接膜;去除部分初始电连接膜,形成电连接膜,所述电连接膜的顶部表面低于伪栅结构的顶部表面;去除垂直于所述鳍部延伸方向上源漏掺杂区之间基底上的电连接膜,形成所述电连接层;所述金属包括:钨、铝或者铜。

8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,当所述电连接层包括掺杂层以及位于掺杂层上的金属硅化物层时,所述电连接层的形成步骤包括:在所述基底和源漏掺杂区上、以及伪栅结构的侧壁和顶部表面形成初始掺杂材料层;去除部分初始掺杂材料层,形成初始掺杂膜,所述初始掺杂膜的顶部表面低于伪栅结构的顶部表面;沿垂直于所述鳍部延伸方向上,去除源漏掺杂区之间的初始掺杂膜,形成所述掺杂膜;对部分所述掺杂膜进行金属化处理,形成所述掺杂层和位于掺杂层上的金属硅化物层。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述掺杂层的材料为半导体材料;所述掺杂层的材料包括硅,所述掺杂层中具有掺杂离子。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述掺杂离子的浓度为:1.0e14atm/cm2~1e20atm/cm2

11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述栅极结构包括:栅介质层和位于栅介质层上的栅极层;所述接触孔的形成步骤还包括:去除栅极结构上的介质层,直至暴露出栅极层。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成接触孔之后,所述形成方法还包括:在所述接触孔内的电连接层上形成插塞。

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