半导体装置结构及其形成方法制造方法及图纸

技术编号:38331537 阅读:17 留言:0更新日期:2023-07-29 09:14
一种半导体装置结构及其形成方法。所述半导体装置结构包括设置在基板上方的栅电极层、设置在基板上方的源极/漏极外延部件、设置在栅电极层上方的第一硬掩模层以及设置在源极/漏极外延部件上方的接触蚀刻停止层。所述结构还包括设置在接触蚀刻停止层上的第一层间介电层,以及设置在接触蚀刻停止层和第一层间介电层上的第二硬掩模层的第一经处理部分。第一硬掩模层的顶表面与第二掩模层的第一经处理部分的顶表面大抵共平面。所述结构还包括设置在第一硬掩模层和第二掩模层的第一经处理部分上的蚀刻停止层。分上的蚀刻停止层。分上的蚀刻停止层。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体装置结构,尤其涉及半导体的接触件及其形成方法。

技术介绍

[0002]随着半导体工业引入具有更高性能和更多功能的新一代集成电路(integrated circuit,IC),形成集成电路的元件的密度增加,而组件或元件之间的尺寸、大小和间距减小。在过去,这种减少仅受到光学光刻定义结构的能力的限制,具有较小尺寸的装置几何形状产生了新的限制因素。例如,随着生产线前段工艺(front

end

of

line,FEOL)中的部件尺寸变小,中段工艺(middle

of

line,MOL)中的导电接触件和金属栅极可能会靠得太近而产生短路。因此,需要改进的半导体器件结构及其形成方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的一些实施方式提供了一种半导体装置结构,包括:栅电极层,设置在基板上方;源极/漏极外延部件,设置在基板上方;第一硬掩模层,设置在栅电极层上方;接触蚀刻停止层,设置在源极/漏极外延部件上方,其中接触蚀刻停止层设置在邻近第一硬掩模层处且与其接触;第一层间介电层,设置在接触蚀刻停止层上;第二硬掩模层的第一经处理部分,设置在接触蚀刻停止层及第一层间介电层上,其中第一硬掩模层的顶表面与第二硬掩模层的第一经处理部分的顶表面大抵共平面;以及蚀刻停止层,设置在第一硬掩模层及第二硬掩模层的第一经处理部分上。
[0004]本专利技术的一些实施方式还提供了一种半导体装置结构,包括:栅电极层,设置在基板上方;第一硬掩模层,设置在栅电极层上方;第一源极/漏极外延部件,设置在基板上方;接触蚀刻停止层,设置在第一源极/漏极外延部件上方,其中接触蚀刻停止层与第一硬掩模层接触;层间介电层,设置在接触蚀刻停止层上;第二硬掩模层的第一经处理部分,设置在接触蚀刻停止层及层间介电层上,其中第二硬掩模层的第一经处理部分包括掺杂有Ar、Ge、B、或As的介电材料,且第二硬掩模层的第一经处理部分与第一硬掩模层接触;以及蚀刻停止层,设置在第一硬掩模层及第二硬掩模层的第一经处理部分上。
[0005]本专利技术的一些实施方式还提供了一种半导体装置结构的形成方法,包括:在源极/漏极外延部件上方以及两个牺牲栅电极层之间形成接触蚀刻停止层;在接触蚀刻停止层上形成第一层间介电层;以两个栅电极层取代所述两个牺牲栅电极层;移除第一层间介电层;移除接触蚀刻停止层;在源极/漏极外延部件上方以及两个栅电极层之间形成衬层;移除设置在源极/漏极外延部件上方的衬层的一部分;在衬层剩余的部分之间形成导电材料;在所述两个栅电极层、衬层以及导电材料上方形成第一硬掩模层;执行处理工艺,以形成第一硬掩模层的多个第一经处理部分、第一硬掩模层的多个第二经处理部分以及第一硬掩模层的多个未处理部分;移除第一硬掩模层的未处理部分;以及在栅电极层上方形成第二硬掩模层,其中第二硬掩模层与衬层、第一硬掩模层的第一经处理部分以及第一硬掩模层的第二经处理部分接触。
附图说明
[0006]以下将配合所附附图详述本专利技术实施例。应注意的是,依据在业界的标准做法,各种特征并未按照比例绘制且仅用以说明例示。事实上,可任意地放大或缩小元件的尺寸,以清楚地表现出本专利技术实施例的特征。
[0007]图1

图4是根据本专利技术的一些实施例,示出半导体装置结构的透视图。
[0008]图5A、图6A、图7A、图8A、图9A及图10A是根据本专利技术的一些实施例,示出沿剖线A

A所截取的图4的半导体装置结构的各制造阶段的剖面图。
[0009]图5B、图6B、图7B、图8B、图9B及图10B是根据本专利技术的一些实施例,示出沿剖线B

B所截取的图4的半导体装置结构的各制造阶段的剖面图。
[0010]图5C、图6C、图7C、图8C、图9C及图10C是根据本专利技术的一些实施例,示出沿剖线C

C所截取的图4的半导体装置结构的各制造阶段的剖面图。
[0011]图11是根据本专利技术的一些实施例,示出半导体装置结构的各制造阶段之一的剖面图。
[0012]图12A

图12Z是根据本专利技术的一些实施例,示出图11的半导体装置结构的各制造阶段的剖面图。
[0013]附图标记如下:
[0014]100:半导体装置结构
[0015]102:基板
[0016]102N:N型金属氧化物半导体区
[0017]102P:P型金属氧化物半导体区
[0018]103N:N型井区
[0019]103P:P型井区
[0020]104:第一半导体层
[0021]106:第二半导体层
[0022]108a,108b:鳍片
[0023]109:顶表面
[0024]110a,110b:鳍片
[0025]111:顶表面
[0026]112:绝缘结构
[0027]128:牺牲栅极堆叠
[0028]130:牺牲栅极介电层
[0029]132:牺牲栅电极层
[0030]134:掩模结构
[0031]140:间隔物
[0032]149:锥形轮廓
[0033]152:源极/漏极外延部件
[0034]154:源极/漏极外延部件
[0035]160:接触蚀刻停止层
[0036]162:第一层间介电层
[0037]166:栅极介电层
[0038]168,168n,168p:栅电极层
[0039]169:盖层
[0040]177:替代栅极结构
[0041]179:掩模层
[0042]180:接缝
[0043]200:半导体装置结构
[0044]202:基板
[0045]204:第二层间介电层
[0046]206:硬掩模层
[0047]208:开口
[0048]210:底部
[0049]212:上部
[0050]214:衬层
[0051]216:胶层
[0052]218:导电材料
[0053]220:开口
[0054]222:掩模层
[0055]223:物质
[0056]224:未处理部分
[0057]225:顶表面
[0058]226:经处理部分
[0059]228:经处理部分
[0060]229:顶表面
[0061]230:硬掩模层
[0062]232:蚀刻停止层
[0063]234:层间介电层
[0064]236:开口
[0065]238:上部
[0066]239:导电材料
[0067]240:下部
[0068]242:开口
[0069]244:上部
[0070]246:本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置结构,包括:一栅电极层,设置在一基板上方;一源极/漏极外延部件,设置在该基板上方;一第一硬掩模层,设置在该栅电极层上方;一接触蚀刻停止层,设置在该源极/漏极外延部件上方,其中该接触蚀刻停止层设置在邻近该第一硬掩模层处且与其接触;一第一层间介电层,设置在该接触蚀刻停止层上;一第二硬掩模层的一第一经处理部分,设置在该接触蚀刻停止层及该第一层间介电层上,其中该第一硬掩模层的一顶表面与该第二硬掩模层的该第一经处理部分的一顶表面大抵共平面;以及一蚀刻停止层,设置在该第一硬掩模层及该第二硬掩模层的该第一经处理部分上。2.如权利要求1所述的半导体装置结构,还包括一第二层间介电层,设置在该蚀刻停止层上。3.如权利要求2所述的半导体装置结构,还包括该第二硬掩模层的一第二经处理部分,设置在该栅电极层上方,其中该第一硬掩模层设置在该第二硬掩模层的该第二经处理部分上。4.如权利要求3所述的半导体装置结构,其中该第二硬掩模层的该第一经处理部分具有一第一厚度,且该第二硬掩模层的该第二经处理部分具有小于该第一厚度的一第二厚度。5.一种半导体装置结构,包括:一栅电极层,设置在一基板上方;一第一硬掩模层,设置在该栅电极层上方;一第一源极/漏极外延部件,设置在该基板上方;一接触蚀刻停止层,设置在该第一源极/漏极外延部件上方,其中该接触蚀刻停止层与该第一硬掩模层接触;一层间介电层,设置在该接触蚀刻停止层上;一第二硬掩模层的一第一经处理部分,设置在该接触蚀刻停止层及该层间介电层上,其中该第二硬掩模层的该第一经处理部分包括掺杂有Ar、Ge、B、或As的一介电材料,且该第二硬掩模层的该第一经处理部分与该第一硬掩模层接触;以及一蚀刻...

【专利技术属性】
技术研发人员:林诗哲何梓旸李振铭杨复凯王美匀
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:

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