一种半导体结构及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种半导体结构及其制备方法，制备方法包括：提供一衬底；在衬底表面上形成栅极结构和侧墙结构，侧墙结构位于栅极结构两侧；在衬底、侧墙结构以及栅极结构的表面上形成接触孔刻蚀停止层或者第一层间介质层；刻蚀栅极结构一侧的部分第一层间介质层，或者刻蚀栅极结构一侧的部分接触孔刻蚀停止层，以形成第一接触孔，第一接触孔的边缘与侧墙结构上的接触孔刻蚀停止层紧邻设置，或者第一接触孔的边缘与侧墙结构上的第一层间介质层紧邻设置；刻蚀栅极结构顶部的部分第一层间介质层，或者刻蚀栅极结构顶部的部分接触孔刻蚀停止层，以形成第二接触孔，第二接触孔和第一接触孔在远离衬底的顶部一侧连通。本发明专利技术可提高半导体结构的产品性能。构的产品性能。构的产品性能。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体结构及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种半导体结构及其制备方法。

技术介绍

[0002]在微电子
，SRAM（Static Random Access Memory，静态随机存储器）的集成度较低。SRAM与相同容量的DRAM（Dynamic Random Access Memory，动态随机存储器）相比，需要很大的体积，因此SRAM的一个重要指标就是其面积。为了节约面积，现有SRAM制备工艺都采用了SCT（Share contact，共享接触孔）这一技术，通过缩短连线以达到节约面积的目的。
[0003]现有技术中共享接触孔的底部位置处，刻蚀停止层的材质与半导体结构中的侧墙结构的材质相同。则在去除刻蚀停止层时，会不可避免地刻蚀到侧墙结构，暴露出衬底中的阱区。容易导致后续形成的金属插塞直接与衬底中的阱区相接，造成严重的漏电流问题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种半导体结构及其制备方法，用于解决现有技术中共享接触孔具有漏电流的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种半导体结构的制备方法，包括：提供一衬底；在所述衬底表面上形成栅极结构和侧墙结构，所述侧墙结构位于所述栅极结构两侧；在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上形成接触孔刻蚀停止层或者第一层间介质层；刻蚀所述栅极结构一侧的部分所述第一层间介质层，或者刻蚀所述栅极结构一侧的部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成第一接触孔，其中，所述第一接触孔的边缘与所述侧墙结构上的所述接触孔刻蚀停止层紧邻设置，或者所述第一接触孔的边缘与所述侧墙结构上的第一层间介质层紧邻设置；刻蚀所述栅极结构顶部的部分所述第一层间介质层，或者刻蚀所述栅极结构顶部的部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成第二接触孔，其中，所述第二接触孔和所述第一接触孔在远离所述衬底的顶部一侧连通；其中，对于所述第一接触孔和所述第二接触孔的顶部连通部，其宽度小于显影曝光宽度，使得显影后有光阻留下以阻挡后续刻蚀，以隔离所述第一接触孔和所述第二接触孔的底部。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，所述在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上形成接触孔刻蚀停止层的步骤之后，包括：在所述接触孔刻蚀停止层上形成顶部层间介质层；刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接
触孔和所述第二接触孔。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，所述在所述接触孔刻蚀停止层上形成顶部层间介质层的步骤之后，包括：在所述顶部层间介质层上形成研磨层，所述研磨层上形成第一预留孔和第二预留孔；沿着所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接触孔和所述第二接触孔。
[0008]在本专利技术的一个实施例中，所述沿着所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接触孔和所述第二接触孔的步骤，包括：沿所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层，以使得所述第一预留孔和所述第二预留孔之间保留部分所述顶部层间介质层；沿所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述接触孔刻蚀停止层，以使得所述侧墙结构顶部的所述接触孔刻蚀停止层得以保留，并形成所述第一接触孔和所述第二接触孔。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述研磨层包括：无定形碳层，形成于所述层间介质层表面；介质抗反射层，形成于所述无定形碳层表面；底部抗反射层，形成于所述介质抗反射层表面；以及光刻胶层，形成于所述底部抗反射层表面；其中，所述第一预留孔和所述第二预留孔形成于所述光刻胶层上。
[0010]本专利技术还提出一种半导体结构，包括：衬底；栅极结构，设置在所述衬底的表面上；侧墙结构，设置在所述栅极结构的两侧；接触孔刻蚀停止层或者第一层间介质层，设置在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上；第一接触孔，设置在所述栅极结构一侧的所述衬底上，所述第一接触孔的边缘与所述侧墙结构上的所述接触孔刻蚀停止层或者第一层间介质层紧邻设置；以及第二接触孔，设置在所述栅极结构上，所述第二接触孔和所述第一接触孔在远离所述衬底的顶部一侧连通；其中，对于所述第一接触孔和所述第二接触孔的顶部连通部，其宽度小于显影曝光宽度，使得显影后有光阻留下以阻挡后续刻蚀，以隔离所述第一接触孔和所述第二接触孔的底部。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，当所述接触孔刻蚀停止层设置在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上，所述半导体结构还包括：顶部层间介质层，形成于所述接触孔刻蚀停止层的表面上。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，当所述第一层间介质层设置在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上，所述半导体结构还包括：
接触孔刻蚀停止层，形成于所述第一层间介质层的表面上；第二层间介质层，形成于所述接触孔刻蚀停止层的表面上。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，所述第一接触孔宽度为L1，所述第二接触孔宽度为L2，所述第一接触孔和所述第二接触孔之间位置处的宽度为L3，满足：L1＞L3，L2＞L3；L3宽度小于显影曝光宽度，使得显影后有光阻留下以阻挡后续刻蚀，以隔离所述第一接触孔和所述第二接触孔的底部。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述第一接触孔的顶部直径大于所述第一接触孔的底部直径，所述第二接触孔的顶部直径大于所述第二接触孔的底部直径。
[0015]如上所述，本专利技术的一种半导体结构及其制备方法，具有以下有益效果：可解决静态随机存储器中共享接触孔存在的漏电问题，可提高半导体结构的产品性能及产品良率。
附图说明
[0016]图1显示为现有技术中随机静态存储器单元版图示意图。
[0017]图2显示为形成共享接触孔时图1中A
‑
A的剖面示意图。
[0018]图3显示为本专利技术中随机静态存储器单元版图示意图。
[0019]图4显示为本专利技术中半导体结构刻蚀前图3中B
‑
B的截面示意图。
[0020]图5显示为本专利技术中半导体结构刻蚀后图3中B
‑
B的截面示意图。
[0021]图6显示为本专利技术一实施例中衬底和栅极结构的结构示意图。
[0022]图7显示为本专利技术一实施例中接触孔刻蚀停止层和顶部层间介质层的结构示意图。
[0023]图8显示为本专利技术一实施例中研磨到顶部层间介质层时的结构示意图。
[0024]图9显示为本专利技术一实施例中再覆盖顶部层间介质层的结构示意图。
[0025]图10显示为本专利技术一实施例中无定形碳层和介质抗反射层的结构示意图。
[0026]图11显示为本专利技术一实施例中底部抗反射层和光刻胶层的结构示意图。
[0027]图12显示为本专利技术一实施例中刻蚀到介质抗反射层时的结构示意图。
[0028]图13显示为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：提供一衬底；在所述衬底表面上形成栅极结构和侧墙结构，所述侧墙结构位于所述栅极结构两侧；在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上形成接触孔刻蚀停止层或者第一层间介质层；刻蚀所述栅极结构一侧的部分所述第一层间介质层，或者刻蚀所述栅极结构一侧的部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成第一接触孔，其中，所述第一接触孔的边缘与所述侧墙结构上的所述接触孔刻蚀停止层紧邻设置，或者所述第一接触孔的边缘与所述侧墙结构上的第一层间介质层紧邻设置；刻蚀所述栅极结构顶部的部分所述第一层间介质层，或者刻蚀所述栅极结构顶部的部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成第二接触孔，其中，所述第二接触孔和所述第一接触孔在远离所述衬底的顶部一侧连通；其中，对于所述第一接触孔和所述第二接触孔的顶部连通部，其宽度小于显影曝光宽度，使得显影后有光阻留下以阻挡后续刻蚀，以隔离所述第一接触孔和所述第二接触孔的底部。2.根据权利要求1所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述在所述衬底、所述侧墙结构以及所述栅极结构的表面上形成接触孔刻蚀停止层的步骤之后，包括：在所述接触孔刻蚀停止层上形成顶部层间介质层；刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接触孔和所述第二接触孔。3.根据权利要求2所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述在所述接触孔刻蚀停止层上形成顶部层间介质层的步骤之后，包括：在所述顶部层间介质层上形成研磨层，所述研磨层上形成第一预留孔和第二预留孔；沿着所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接触孔和所述第二接触孔。4.根据权利要求3所述的半导体结构的制备方法，其特征在于，所述沿着所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层和部分所述接触孔刻蚀停止层，以形成所述第一接触孔和所述第二接触孔的步骤，包括：沿所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述顶部层间介质层，以使得所述第一预留孔和所述第二预留孔之间保留部分所述顶部层间介质层；沿所述第一预留孔和所述第二预留孔的方向，刻蚀部分所述接触孔刻蚀停止层，以使得所述侧墙结构顶部的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋富冉，黄厚恒，周儒领，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：