低阻抗接触窗插塞的形成方法技术

一种低阻抗接触窗插塞的形成方法，包含形成第一与第二接触窗开口，以分别显露第一及第二源极/漏极区；形成罩幕层，其具有分别在第一和第二接触窗开口中的第一部分和第二部分；分别形成第一和第二牺牲层间介电层于第一和第二接触窗开口中；从第一接触窗开口移除第一牺牲层间介电层；填入填充材至第一接触窗开口中；及，蚀刻第二牺牲层间介电层。填充材保护罩幕层的第一部分，以避免被蚀刻。层间介电层形成于第二接触窗开口中及罩幕层的第二部分上。使用湿式蚀刻移除填充材和罩幕层的第一部分，以显露出第一接触窗开口。接触窗插塞是形成于第一接触窗开口中。

【技术实现步骤摘要】
低阻抗接触窗插塞的形成方法
本揭露是有关于一种低阻抗接触窗插塞的形成方法，且特别是有关于一种在多个接触孔形成过程中减少源极/漏极区损失的晶体管的制造方法。
技术介绍
在集成电路中，接触窗插塞是用以连接至源极和漏极区，源极和漏极区可经由磊晶(外延)形成。源极/漏极接触窗插塞典型地是连接至源极/漏极硅化物区。源极/漏极区的形成包括藉由蚀刻覆盖住源极/漏极区的介电层，来形成接触窗开口，其中被蚀刻的介电层可包括氮化硅层和位于氮化硅层上方的氧化层。因此源极/漏极区是被暴露至接触窗开口。共形地形成额外的氮化硅层，以覆盖接触窗开口的侧壁和底部。然后，进行第二蚀刻操作，以移除氮化硅层的多个底部，以显露出磊晶源极/漏极区。然后，形成金属层以延伸至接触窗开口中，并进行退火以使金属层与源极/漏极区产生反应，而造成形成的源极/漏极硅物化区。然后，以一或多种金属填入接触窗开口的剩余部分中，以形成源极/漏极接触窗插塞。在用以形成接触窗开口的现有制程(工艺)中，用以暴露出源极/漏极区的多个介电层的蚀刻造成高掺杂磊晶源极/漏极区的损失。特别是，磊晶源极/漏极区拓朴形状(topology)可能会有所损失，而磊晶源极/漏极区的顶面变得较平，造成源极/漏极硅化物区的面积变小。磊晶源极/漏极区的损失与缩小的接触面积增加源极/漏极区的接触阻抗。上述现象冲击电路速度和效能。
技术实现思路
根据本揭露的一些实施例，低阻抗接触窗插塞的形成方法包含形成第一接触窗开口与第二接触窗开口，以分别显露出第一源极/漏极区以及第二源极/漏极区；形成罩幕层，其具有分别在第一接触窗开口和第二接触窗开口中的第一部分和第二部分；分别形成第一牺牲层间介电层和第二牺牲层间介电层于第一接触窗开口和第二接触窗开口中；从第一接触窗开口移除第一牺牲层间介电层；填入填充材至第一接触窗开口中；以及，蚀刻第二牺牲层间介电层。填充材保护罩幕层的第一部分，以避免被蚀刻。层间介电层是形成于第二接触窗开口中且于罩幕层的第二部分上。填充材和罩幕层的第一部分是使用湿式蚀刻移除，以显露出第一接触窗开口。接触窗插塞形成于第一接触窗开口中。根据本揭露的一些实施例，低阻抗接触窗插塞的形成方法包含形成罩幕层延伸至第一虚拟栅极堆叠和第二虚拟栅极堆叠之间的空间；于该空间中填入牺牲层间介电层。牺牲层间介电层位于罩幕层的底部上方。方法更包含移除牺牲层间介电层以显露出空间中的罩幕层；将填充材填入所述空间中，其中填充材位于空间中的罩幕层上；移除填充材与罩幕层，以显露出源极/漏极区；以及，形成接触窗插塞于所述空间中。根据本揭露的一些实施例，低阻抗接触窗插塞的形成方法包含形成罩幕层延伸至第一虚拟栅极堆叠和第二虚拟栅极堆叠之间的空间；于罩幕层上方以及空间中，填入牺牲层间介电层；移除牺牲层间介电层，以显露出空间中的罩幕层；以及，使用湿式蚀刻自空间移除罩幕层。罩幕层的移除部分包含位于空间的底部的水平部分，以及延伸至第一虚拟栅极堆叠的顶面的垂直部分。接触窗插塞形成于空间中。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明藉由以下详细说明并配合附图阅读，可更容易理解本揭露。在此强调的是，按照产业界的标准做法，各种特征并未按比例绘制，仅为说明之用。事实上，为了清楚的讨论，各种特征的尺寸可任意放大或缩小。图1至图20根据一些实施例绘示形成晶体管的中间制程的立体图和剖视图；图21根据一些实施例绘示形成晶体管和接触窗插塞的制程流程图。其中，附图标记10：晶圆20：基材22：隔离区22A：顶表面24：半导体条24’：突出鳍30：虚拟栅极堆叠32：虚拟栅极介电层34：虚拟栅极电极36：硬式罩幕(掩膜)层38：栅极间隙壁38A：低介电常数介电层38B：非低介电常数介电层40：凹陷41：空隙42：凹陷43：空间44：磊晶罩幕层44A、44B：子层45：栅极介电层46：堆叠层47：金属填充材48：金属栅极电极49：牺牲层间介电层52：取代栅极堆叠56：凹陷58：硬式罩幕60A、60B、60C：凹陷62：填充材64：垫氧化层66：填充材68：光阻70：层间介电层71：凹陷72：接触窗间隙壁74：间隙壁75：硅化物区76：金属层78：导电阻障层80：金属区82：下部源极/漏极接触窗插塞86：介电层88：蚀刻停止层90：栅极接触窗插塞92：上部源极/漏极接触窗插塞200：方法202、204、206、208、210、212、214、216、218、220、222、224：操作A-A、B-B、C-C：线段具体实施方式下面的揭露提供了许多不同的实施例或例示，用于实现本揭露的不同特征。部件和安排的具体实例描述如下，以简化本揭露的揭露。当然，这些是仅仅是例示并且不意在进行限制。例如，在接着的说明中叙述在第二特征上方或上形成第一特征可以包括在第一和第二特征形成直接接触的实施例，并且还可以包括一附加特征可以形成第一特征的形成第一和第二特征之间的实施例，从而使得第一和第二特征可以不直接接触。此外，本公开可以在各种例示重复元件符号和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，并不在本身决定所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。此外，空间相对术语，如“之下”、“下方”、“低于”、“上方”、“高于”等，在本文中可以用于简单说明如图中所示元件或特征对另一元件(多个)或特征(多个特征)的关系。除了在图中描述的位向，空间相对术语意欲包含元件使用或步骤时的不同位向。元件可以其他方式定位(旋转90度或者在其它方位)，并且本文中所使用的相对的空间描述，同样可以相应地进行解释。根据多个示范的实施例提供晶体管及其制造方法。根据一些实施例绘示制造晶体管的中间过程。下述将讨论一些实施例的一些变化。在多个图式以及所绘示的实施例中，相似的元件符号用以代表相似的元件。在所绘示的示范实施例中，以鳍状场效晶体管的制造做为例子，说明本揭露的概念。然而，平面晶体管也可采用本揭露的概念。图1至图20是根据本揭露的一些实施例绘示鳍状场效晶体管的形成的各个中间制程的剖视图和立体图。图21所示的制程流程200也示意地反映如图1至图20所示的操作。图1绘示初始结构的立体图。初始结构包括晶圆10，其可进一步包含基材20。基材20可为半导体基材，其可为硅基材、硅锗基材或其他半导体材料所形成的基材。基材20可被p型杂质或n型杂质所掺杂。可形成如浅沟渠隔离区(STI)的隔离区22，并从基材20的顶面延伸至基材20中。于相邻浅沟渠隔离区22之间的部分基材20可视为半导体条24。在一些示范的实施例中，半导体条24的顶面和浅沟渠隔离区22的顶面可实质为彼此等高。浅沟渠隔离区22可包括衬氧化层(lineroxide；未绘示)，其可为基材20的表面层经热氧化后所形成的热氧化物。衬氧化层也可为沉积的氧化硅层，其例如使用原子层沉积、高密度等离子增长型化学汽相沉积或化学气相沉积来形成。浅沟渠隔离区22也可包括位于衬氧化层上方的介电材料，其中所述介电材料可使用可流动化学气相沉积、旋转涂布或类似制程来形成。请参考图2，浅沟渠隔离区22是凹陷，使得半导体条24的上部分突出高于浅沟渠隔离区22的顶面，以形成突出鳍24’。可使用干式蚀刻制程以进行上述蚀刻，其中氟化氢(HF3)和氨气(NH3)可做为蚀刻气体使用。在蚀刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，包含：形成一第一接触窗开口与一第二接触窗开口，以分别显露出一第一源极/漏极区以及一第二源极/漏极区；形成一罩幕层，该罩幕层包含分别在该第一接触窗开口和该第二接触窗开口中的一第一部分和一第二部分；分别形成一第一牺牲层间介电层和一第二牺牲层间介电层于该第一接触窗开口和该第二接触窗开口中；从该第一接触窗开口中移除该第一牺牲层间介电层；填充一填充材至该第一接触窗开口中；蚀刻该第二牺牲层间介电层，其中该填充材保护该罩幕层的该第一部分，以避免被蚀刻；形成一层间介电层于该第二接触窗开口中并于该罩幕层的该第二部分上；使用湿式蚀刻移除该填充材与该罩幕层的该第一部分，以显露出该第一接触窗开口；以及形成一接触窗插塞于该第一接触窗开口中。

【技术特征摘要】
2017.04.07 US 15/482,0281.一种低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，包含：形成一第一接触窗开口与一第二接触窗开口，以分别显露出一第一源极/漏极区以及一第二源极/漏极区；形成一罩幕层，该罩幕层包含分别在该第一接触窗开口和该第二接触窗开口中的一第一部分和一第二部分；分别形成一第一牺牲层间介电层和一第二牺牲层间介电层于该第一接触窗开口和该第二接触窗开口中；从该第一接触窗开口中移除该第一牺牲层间介电层；填充一填充材至该第一接触窗开口中；蚀刻该第二牺牲层间介电层，其中该填充材保护该罩幕层的该第一部分，以避免被蚀刻；形成一层间介电层于该第二接触窗开口中并于该罩幕层的该第二部分上；使用湿式蚀刻移除该填充材与该罩幕层的该第一部分，以显露出该第一接触窗开口；以及形成一接触窗插塞于该第一接触窗开口中。2.根据权利要求1所述的低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，形成该罩幕层的操作包含沉积氧化铝层以及形成氮化硅层于该氧化铝层上方，且该罩幕层的该第一部分是使用丁氧基乙醇、羟胺、二乙烯三胺五乙酸以及水的一混合物来移除。3.根据权利要求1所述的低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，该填充材包含硅，且填入该填充材至该第一接触窗开口中的操作包含：填入该填充材至该第一接触窗开口和该第二接触窗开口中；以及自该第二接触窗开口中移除该填充材，以暴露出该罩幕层的该第二部分，其中该填充材存留于该第一接触窗开口中。4.根据权利要求1所述的低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，更包含：形成一金属栅极电极于该第一接触窗开口和该第二接触窗开口之间；凹陷该金属栅极电极，以形成一凹陷；将一硬式罩幕填入该凹陷中；以及于形成该接触窗插塞于该第一接触窗开口中之前，形成一介电接触窗间隙壁于该第一接触窗开口中。5.一种低阻抗接触窗插塞的形成方法，其特征在于，包含：形成一罩幕层延伸至一第一虚拟栅极堆叠和一第二虚拟栅极堆叠之间的一空间；于该空间中填入一牺牲层间介电层，其中该牺牲层间介电层位于该罩...

【专利技术属性】
技术研发人员：许劭铭，李振铭，杨復凱，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71