具有金属硅化物的晶体管结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种具有金属硅化物的晶体管结构及其制作方法，其中具有金属硅化物的晶体管结构的制作方法包含：提供一基底，一栅极结构设置于基底上，两个复合式间隙壁分别设置于栅极结构的两侧，然后在栅极结构两侧的基底中各自形成一源极/漏极掺杂区，之后形成一保护材料层覆盖栅极结构和两个复合式间隙壁，然后蚀刻保护材料层以形成两个保护层接触基底并且分别覆盖两个复合式间隙壁，接着进行一清洗制作工艺以清除蚀刻保护材料层所形成的残留物，最后进行一金属硅化物制作工艺以在各个保护层外侧的源极/漏极掺杂区上以及栅极结构上各自形成一金属硅化物层。各自形成一金属硅化物层。各自形成一金属硅化物层。

【技术实现步骤摘要】
具有金属硅化物的晶体管结构及其制作方法


[0001]本专利技术涉及一种具有金属硅化物的晶体管结构及其制作方法，特别是涉及一种利用保护层覆盖L型间隙壁的晶体管结构及其制作方法。

技术介绍

[0002]在半导体制作工艺中，随着元件的体积越小，造成导线的接触电阻增加，进而影响元件操作速度。金属硅化物能够降低晶体管在栅极、源极和漏极的接触电阻，并且其热稳定性也比一般内连线材料高，因而在元件接点之间形成金属硅化物能够降低接触电阻。
[0003]在形成金属硅化物之前，需先形成金属硅化物阻挡层覆盖不需要形成金属硅化物的位置，通常在金属硅化物阻挡层图案化之后，会进行一清洗制作工艺以去除金属硅化物阻挡层图案化的残留物，然而此清洗制作工艺经常会伤害晶体管中的间隙壁结构，造成晶体管漏电。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供一种晶体管结构的制作方法，特别用保护层覆盖晶体管结构中的L型间隙壁，避免L型间隙壁在清洗制作工艺受到损坏。
[0005]根据本专利技术的一优选实施例，一种具有金属硅化物的晶体管结构，包含一基底，一栅极结构设置于基底上，两个复合式间隙壁分别设置于栅极结构的两侧，其中两个复合式间隙壁各自包含一L形间隙壁和一主间隙壁，主间隙壁位于L形间隙壁上，两个保护层接触基底并且各自接触两个复合式间隙壁，其中位于栅极结构同一侧的主间隙壁和保护层分别具有一第一弧形和一第二弧形，两个源极/漏极掺杂区位于栅极结构两侧的基底中，两个金属硅化物层分别位于各个保护层外侧的源极/漏极掺杂区上。
[0006]一种具有金属硅化物的晶体管结构的制作方法，包含：首先提供一基底，一栅极结构设置于基底上，两个复合式间隙壁分别设置于栅极结构的两侧，接着进行一离子注入制作工艺，以在栅极结构两侧的基底中各自形成一源极/漏极掺杂区，在离子注入制作工艺之后，形成一保护材料层覆盖栅极结构和前述两个复合式间隙壁，然后蚀刻保护材料层以形成两个保护层接触基底并且分别覆盖两个复合式间隙壁，在形成保护层后，进行一清洗制作工艺以清除蚀刻保护材料层所形成的残留物，最后在清洗制作工艺之后，进行一金属硅化物制作工艺，在各个保护层外侧的源极/漏极掺杂区上以及栅极结构上各自形成一金属硅化物层。
[0007]为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附的附图，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与附图仅供参考与说明用，并非用来对本专利技术加以限制者。
附图说明
[0008]图1至图6为本专利技术的第一优选实施例所绘示的一种具有金属硅化物的晶体管结
构的制作方法的示意图；
[0009]图7为本专利技术的一示范例所绘示的形成硅化物阻挡层的步骤的示意图；
[0010]图8至图9为接续本专利技术的第一优选实施例所绘示的一种形成接触插塞的制作方法的示意图；
[0011]图10为本专利技术的第二优选实施例所绘示的形成接触插塞的制作方法的示意图。
[0012]主要元件符号说明
[0013]10:基底
[0014]12:栅极结构
[0015]14:栅极电极
[0016]16:栅极介电层
[0017]18:第一间隙壁材料层
[0018]20:轻掺杂区
[0019]22:复合式间隙壁
[0020]22a:L形间隙壁
[0021]22b:主间隙壁
[0022]24:离子注入制作工艺
[0023]26:源极/漏极掺杂区
[0024]28:第一保护材料层
[0025]30:第二保护材料层
[0026]32:蚀刻制作工艺
[0027]34:保护层
[0028]34a:第一保护层
[0029]34b:第二保护层
[0030]36:清洗制作工艺
[0031]38:金属硅化物制作工艺
[0032]40:金属硅化物层
[0033]42:电容结构
[0034]42a:电容上电极
[0035]44:凹陷
[0036]46:层间介电层
[0037]48:接触洞
[0038]50:接触插塞
[0039]50a:弧形
[0040]100:晶体管结构
[0041]134:硅化物阻挡层
[0042]134a:第一阻挡层
[0043]134b:第二阻挡层
具体实施方式
[0044]图1至图6为根据本专利技术的第一优选实施例所绘示的一种具有金属硅化物的晶体管结构的制作方法。
[0045]如图1所示，首先提供一基底10，形成一栅极结构12在基底10上，栅极结构12包含一栅极电极14和一栅极介电层16。接着形成一第一间隙壁材料层18顺应地覆盖基底10和栅极结构12的表面，第一间隙壁材料层18较佳为氧化硅，然后进行一轻掺杂(lightly doped)制作工艺以第一间隙壁材料层18和栅极结构12为掩模，在栅极结构12两侧的基底10中各形成一轻掺杂区20。
[0046]如图2所示，形成一第二间隙壁材料层(图未示)顺应地覆盖第一间隙壁材料层18，第二间隙壁材料层较佳为氮化硅，然后蚀刻第二间隙壁材料层和第一间隙壁材料层18以形成两个复合式间隙壁22分别设置于栅极结构12的两侧，其中复合式间隙壁22各自包含一L形间隙壁22a和一主间隙壁22b，L形间隙壁22a由前述第一间隙壁材料层18构成，主间隙壁22b由前述第二间隙壁材料层构成。L形间隙壁22a接触栅极结构12，主间隙壁22b位于于L形间隙壁22a上。接续进行一离子注入制作工艺24，以栅极结构12、L形间隙壁22a和主间隙壁22b为掩模，在栅极结构12两侧的基底10中形成两个源极/漏极掺杂区26。
[0047]如图3所示，形成一第一保护材料层28覆盖栅极结构12和复合式间隙壁22，第一保护材料层28较佳为氧化硅，例如利用加热制作工艺的氧化硅。之后形成一第二保护材料层30覆盖第一保护材料层28，第二保护材料层30包含氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或硅氧碳氮化物(SiOCN)，第二保护材料层30可以利用沉积制作工艺形成。
[0048]如图4所示进行一蚀刻制作工艺32，蚀刻第二保护材料层30以形成两个第二保护层34b分别覆盖在栅极结构12两侧的复合式间隙壁22，蚀刻第二保护材料层30可以包含一各向同性蚀刻和一各向异性蚀刻，通过调整各向同性蚀刻和各向异性蚀刻的参数可使得第二保护层34b的高度小于五分之一栅极结构12的高度。
[0049]如图5所示，进行一清洗制作工艺36以清除蚀刻第二保护材料层30所形成的残留物，在清洗制作工艺36时未被第二保护层34b覆盖的第一保护材料层28也会被一同清除，进而定义出两个第一保护层34a分别位于栅极结构12的两侧，而第一保护层34a的高度会和第二保护层34b相同，在栅极结构12同一侧的第一保护层34a和第二保护层34b共同组成一个保护层34，保护层34至少完全覆盖L型间隙壁22a较接近基底10的上表面的末端。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有金属硅化物的晶体管结构，其特征在于，该晶体管结构包含：基底；栅极结构，设置于该基底上；两个复合式间隙壁，分别设置于该栅极结构的两侧，其中该两个复合式间隙壁各自包含L形间隙壁和主间隙壁，该主间隙壁位于该L形间隙壁上；两个保护层，接触该基底并且各自接触各该复合式间隙壁，其中位于该栅极结构同一侧的该主间隙壁和该保护层分别具有第一弧形和第二弧形；两个源极/漏极掺杂区位于该栅极结构两侧的该基底中；以及两个金属硅化物层，分别位于各该保护层外侧的该源极/漏极掺杂区上。2.如权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中各该保护层的高度小于五分之一的该栅极结构的高度。3.如权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中各该保护层的厚度小于十分之一的该栅极结构的高度。4.如权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中各该复合式间隙壁包含一表面，至少二分之一的该表面未被该两个保护层覆盖。5.权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中该L形间隙壁接触该栅极结构。6.权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中该保护层包含氧化硅或氮化硅。7.权利要求1所述的具有金属硅化物的晶体管结构，其中该第一弧形和该第二弧形构成一波浪形轮廓。8.一种具有金属硅化物的晶体管结构的制作方法，包含：提供基底，一栅极结构设置于该基底上，两个复合式间隙壁分别设置于该栅...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏浩，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：