[发明专利]接触插塞结构、半导体结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种接触插塞结构、半导体结构及其制备方法，包括；提供衬底；于衬底的上表面形成介质层；形成接触孔，接触孔贯穿介质层，并延伸至衬底内；接触孔位于介质层内的部分记为第一部分，接触孔延伸至衬底内的部分记为第二部分；于接触孔的侧壁形成保护层；于接触孔的底部形成阻挡层，阻挡层完全覆盖接触孔的底部；阻挡层与保护层的刻蚀选择比小于1；去除保护层；于第二部分的侧壁形成金属硅化物层；于接触孔内形成导电层，导电层位于阻挡层上，且填满接触孔。该接触插塞结构、半导体结构及其制备方法通过形成阻挡层，将金属硅化物层与衬底分隔开，避免了由于接触孔的底部形成金属硅化物而导致的结漏电流。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种接触插塞结构、半导体结构及其制备方法。

背景技术

动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，简称：DRAM)是计算机中常用的半导体存储器件，由许多重复的存储单元组成。每个存储单元通常包括电容器和晶体管；晶体管的栅极与字线相连、漏极与位线相连、源极与电容器相连；字线上的电压信号能够控制晶体管的打开或关闭，进而通过位线读取存储在电容器中的数据信息，或者通过位线将数据信息写入到电容器中进行存储。目前，随着便携式电子产品在日常生活中日益普及，以及电子产品中器件尺寸的减小，密度增加，节省电源消耗已经成为主要挑战之一。在半导体制造中，晶体管的漏电一直是限制半导体行业发展的一个主要问题，涉及到芯片在待机状态下的功耗，器件的稳定性和使用寿命等。其中，晶体管的源漏极和衬底之间形成的PN结漏电占据总漏电很大的部分。

传统形成晶体管接触结构的主流工艺是在源漏端蚀刻出一定深度的槽，再沉积金属并进行退火处理，以与硅反应形成金属硅化物(例如钴硅化物CoSi)，然后沉积接触插塞金属形成接触结构。

然而，蚀刻工艺的误差、金属硅化物形成工艺的误差以及结离子植入的误差等等因素，会造成金属硅化物与源漏端和衬底之间形成的PN结的耗尽层距离很近，甚至接触导致很大的漏电。并且随着器件尺寸的不断缩小，这种大漏电的情况愈发严重。

发明内容

基于此，有必要针对上述现有技术中的技术问题，提供一种能够使得金属硅化物层不与衬底接触的接触插塞结构、半导体结构及其制备方法。

为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种接触插塞结构的制备方法，包括如下步骤：

提供衬底；

于所述衬底的上表面形成介质层；

形成接触孔，所述接触孔贯穿所述介质层，并延伸至所述衬底内；所述接触孔位于所述介质层内的部分记为第一部分，所述接触孔延伸至所述衬底内的部分记为第二部分；

于所述接触孔的侧壁形成保护层；

于所述接触孔的底部形成阻挡层，所述阻挡层完全覆盖所述接触孔的底部；所述阻挡层与所述保护层的刻蚀选择比小于1；

去除所述保护层；

于所述第二部分的侧壁形成金属硅化物层；

于所述接触孔内形成导电层，所述导电层位于所述阻挡层上，且填满所述接触孔。

在其中一个实施例中，所述于所述接触孔的侧壁形成保护层包括：

于所述介质层的上表面、所述接触孔的底部及侧壁形成保护材料层；

去除位于所述介质层上表面以及所述接触孔底部的所述保护材料层，保留位于所述侧壁表面的所述保护材料层即为保护层。

在其中一个实施例中，所述衬底包括硅衬底且所述阻挡层包括二氧化硅层，或所述衬底包括锗衬底且所述阻挡层包括半导体氧化物层；以及

所述保护层包括氮化硅层和/或碳化硅层。