半导体结构及半导体结构的形成方法技术

一种半导体结构及其形成方法，方法包括：提供衬底；在衬底上形成栅极结构和第一介质层，所述第一介质层位于栅极结构顶部表面和侧壁表面，且所述栅极结构两侧衬底内具有源漏掺杂区；在第一介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露出部分源漏掺杂区表面；在所述第一开口内形成导电结构；形成导电结构之后，去除所述第一介质层，在导电结构和栅极结构之间形成第二开口，在栅极结构顶部形成第三开口，所述第三开口暴露出所述第二开口顶部；在导电结构上和栅极结构上形成第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。所述方法形成的半导体结构性能得到提升。述方法形成的半导体结构性能得到提升。述方法形成的半导体结构性能得到提升。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及半导体结构的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及半导体结构的形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，集成电路性能的提高主要是通过不断缩小集成电路器件的尺寸以提高它的速度来实现的。目前，由于高器件密度、高性能和低成本的需求，半导体工业已经进步到纳米技术工艺节点，半导体器件的制备受到各种物理极限的限制。
[0003]随着半导体技术工艺节点的演进，器件密度的上升带来了诸多问题，其中之一就是金属栅极MG(metal gate)和接触孔(Contact or M0)之间迅速增加的层间电容。过大的层间电容会显著影响器件的动态性能。目前通常使用低介电常数的介质层如SiCON、SiOx或者SiN来作为MG和M0之间的侧墙，用于消除这种影响。
[0004]然而，半导体器件层间电容过大的问题仍然需要改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体结构及半导体结构的形成方法，以改善半导体结构的性能。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体结构，包括：衬底，所述衬底包括基底，位于基底上的鳍部结构，以及位于鳍部结构侧壁的隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部结构顶部表面；位于衬底上的栅极结构和源漏掺杂区，所述栅极结构横跨所述鳍部结构，所述源漏掺杂区位于栅极结构两侧的鳍部结构内；位于源漏掺杂区上的导电结构，所述导电结构和栅极结构之间具有第二开口，所述栅极结构顶部还具有第三开口，所述第三开口暴露出第二开口顶部；位于导电结构侧壁的阻挡层；位于导电结构上和栅极结构上的第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。
[0007]可选的，所述阻挡层的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。
[0008]可选的，所述阻挡层的厚度范围为：5埃至150埃。
[0009]可选的，还包括：位于栅极结构侧壁的侧墙。
[0010]可选的，所述阻挡层的材料与侧墙材料相同。
[0011]可选的，所述阻挡层的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。
[0012]相应地，本专利技术技术方案还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底；在衬底上形成栅极结构和第一介质层，所述第一介质层位于栅极结构顶部表面和侧壁表面，且所述栅极结构两侧衬底内具有源漏掺杂区；在第一介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露出部分源漏掺杂区表面；在所述第一开口内形成导电结构；形成导电结构之后，去除所述第一介质层，在导电结构和栅极结构之间形成第二开口，在栅极结构顶部形成第三开口，所述第三开口暴露出所述第二开口顶部；在导电结构上和栅极结构上形成第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。
[0013]可选的，在所述第一开口内形成导电结构之前，还包括：在第一开口侧壁表面形成阻挡层。
[0014]可选的，形成所述阻挡层的方法包括：在所述第一开口侧壁表面和底部表面形成阻挡材料层；回刻蚀所述阻挡材料层，直至暴露出第一开口底部表面，形成所述阻挡层。
[0015]可选的，形成所述阻挡材料层的工艺包括原子层沉积工艺。
[0016]可选的，所述阻挡层的厚度范围为：5埃至150埃。
[0017]可选的，去除所述第一介质层的工艺对第一介质层的刻蚀速率大于对所述阻挡层的刻蚀速率。
[0018]可选的，所述阻挡层的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。
[0019]可选的，形成所述第二介质层的工艺包括化学气相沉积工艺；所述化学气相沉积工艺的工艺参数包括：反应气体包括硅烷、氮气、氧气和一氧化二氮的混合气体；气体流量范围为10标准毫升每分～30000标准毫升每分；压强范围为0.5托～20托；功率范围为100瓦～2000瓦。可选的，所述第一开口的数量为多个，所述第一开口侧壁暴露出所述第一介质层。
[0020]可选的，去除所述第一介质层的工艺包括湿法刻蚀工艺，所述湿法刻蚀工艺的刻蚀液包括氢氟酸。
[0021]可选的，所述栅极结构包括栅介质层和位于栅介质层上的栅极层；所述栅介质层的材料包括氧化铪或氧化铝，所述栅极层的材料包括金属钨。
[0022]可选的，还包括：位于栅极结构侧壁的侧墙。
[0023]可选的，去除所述第一介质层的工艺对第一介质层的刻蚀速率大于对所述侧墙的刻蚀速率。
[0024]可选的，所述侧墙的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。
[0025]可选的，在第一介质层内形成第一开口之前，还包括：在栅极结构顶部形成第一覆盖层。
[0026]可选的，形成导电结构之后，去除所述第一介质层之前，还包括：在导电结构顶部形成第二覆盖层。
[0027]可选的，所述衬底包括基底，位于基底上的鳍部结构，以及位于鳍部结构侧壁的隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部结构顶部表面。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0029]本专利技术技术方案的半导体结构的形成方法，通过在第一介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露出部分源漏掺杂区表面，再在第一开口内形成导电结构，再去除第一介质层，在导电结构和栅极结构之间形成第二开口，，在栅极结构顶部形成第三开口，所述第三开口暴露出所述第二开口顶部最后在导电结构上和栅极结构上形成第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。所述密封腔具有较小的介电常数，所述密封腔位于导电结构与栅极结构之间，从而所述导电结构与栅极结构之间的电容减小，从而能够减小所述导电结构与栅极结构之间的相互干扰，提升了半导体结构的性能。
[0030]进一步，在所述第一开口内形成导电结构之前，还在第一开口侧壁表面形成阻挡层。一方面，所述导电结构的尺寸能够通过所述阻挡层的厚度来调节，具有较大的工艺窗口；另一方面，去除所述第一介质层的工艺对第一介质层的刻蚀速率大于对所述阻挡层的
刻蚀速率，从而所述阻挡层能够保护所述导电结构，避免在去除第一介质层的过程中，所述去除工艺对所述导电结构造成损伤。
[0031]进一步，所述栅极结构侧壁还具有侧墙，所述侧墙的材料与阻挡层的材料相同。去除所述第一介质层的工艺对第一介质层的刻蚀速率大于对所述侧墙的刻蚀速率，从而所述侧墙能够保护所述栅极结构，避免在去除第一介质层的过程中，所述去除工艺对所述栅极结构造成损伤。
附图说明
[0032]图1是一实施例中半导体结构的剖面结构示意图；
[0033]图2至图7是本专利技术实施例中半导体结构的剖面结构示意图。
具体实施方式
[0034]如
技术介绍
所述，现有的半导体器件的层间电容过大问题仍需要改善。现结合具体的实施例进行分析说明。
[0035]图1是一实施例中半导体结构的剖面结构示意图。
[0036]请参考图1，包括：衬底100；位于衬底100上的栅极结构102；位于栅极结构102两侧衬底100内的源漏掺杂区101；位于衬底100上的介质层103，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其特征在于，包括：衬底，所述衬底包括基底，位于基底上的鳍部结构，以及位于鳍部结构侧壁的隔离层，所述隔离层顶部表面低于所述鳍部结构顶部表面；位于衬底上的栅极结构和源漏掺杂区，所述栅极结构横跨所述鳍部结构，所述源漏掺杂区位于栅极结构两侧的鳍部结构内；位于源漏掺杂区上的导电结构，所述导电结构和栅极结构之间具有第二开口，所述栅极结构顶部还具有第三开口，所述第三开口暴露出第二开口顶部；位于导电结构侧壁的阻挡层；位于导电结构上和栅极结构上的第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的厚度范围为：5埃至150埃。4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于栅极结构侧壁的侧墙。5.如权利要求4所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的材料与侧墙材料相同。6.如权利要求5所述的半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的材料包括碳化硅、碳氧化硅或碳氮化硅。7.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在衬底上形成栅极结构和第一介质层，所述第一介质层位于栅极结构顶部表面和侧壁表面，且所述栅极结构两侧衬底内具有源漏掺杂区；在第一介质层内形成第一开口，所述第一开口暴露出部分源漏掺杂区表面；在所述第一开口内形成导电结构；形成导电结构之后，去除所述第一介质层，在导电结构和栅极结构之间形成第二开口，在栅极结构顶部形成第三开口，所述第三开口暴露出所述第二开口顶部；在导电结构上和栅极结构上形成第二介质层，所述第二介质层封闭所述第二开口和第三开口成为密闭腔。8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第一开口内形成导电结构之前，还包括：在第一开口侧壁表面形成阻挡层。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，形成所述阻挡层的方法包括：在所述第一开口侧壁表面和底部表面形成阻挡材料层；回刻蚀所述阻挡材料层，直至暴露出第一开口底部表面，形成所述阻挡层。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，形成所述阻挡材料层的工艺包括原子层沉积工...

【专利技术属性】
技术研发人员：师兰芳，郑春生，甘露，张华，戴若凌，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：