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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体,具体涉及一种半导体结构的形成方法。
技术介绍
1、随着半导体技术的发展,半导体器件的集成度不断提升,半导体器件内各结构之间的间距也不断缩小,从而给半导体制成工艺带来了很大的挑战。
2、其中,场效应晶体管作为重要的开关器件,广泛应用于集成电路设计中。通常,场效应晶体管包括源漏区、栅极、以及沟通源漏区的沟道结构。场效应晶体管的源漏区、栅极上具有电互连接触结构,从而使场效应晶体管与外部电路相连通。
3、在现有技术下,由于晶体管的尺寸较小,因此,电互连接触结构的形成工艺窗口较小,且形成的器件结构缺陷较多,导致器件性能有待提升。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是,提供一种半导体结构的形成方法,拓展了晶体管的电互连接触结构的形成工艺窗口,减少了器件的结构缺陷,提升了器件性能。
2、为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案提供一种半导体结构的形成方法,包括:提供衬底;形成位于所述衬底上的若干栅极结构、位于各栅极结构两侧的衬底内的源漏区、位于源漏区上的若干源漏互连层、以及位于衬底上的第一介质层,所述第一介质层暴露出各源漏互连层的顶部表面;采用第一自对准工艺在所述源漏互连层上形成第一保护结构;在第一介质层上形成位于所述第一保护结构之间的第二保护结构,所述第二保护结构的材料与第一保护结构的材料不同;刻蚀所述第二保护结构以及第一介质层,直至暴露出所述栅极结构,以形成栅极接触开口;去除所述第一保护结构,直至暴露出所述源漏互连层,以形成源
3、可选的,在形成第一保护结构之前,所述半导体结构的形成方法还包括:对所述源漏互连层进行减薄处理,在所述源漏互连层上形成第一开口;在所述第一开口内形成第一种子层。
4、可选的,所述第一保护结构以第一自对准工艺形成于第一种子层上。
5、可选的,所述第一种子层的材料包括铜。
6、可选的,所述第一保护结构的材料包括氧化铝。
7、可选的,所述第一保护结构的形成工艺包括:原子层沉积工艺。
8、可选的,所述第二保护结构的材料包括石墨烯。
9、可选的,所述源漏互连层在垂直于衬底表面方向上的高度大于所述栅极结构的高度。
10、可选的,所述第一保护结构的宽度尺寸等于所述第一种子层的宽度尺寸。
11、可选的,所述第二保护结构的形成方法包括:以第二自对准工艺在所述第一保护结构之间沉积初始第二保护结构;对初始第二保护结构进行平坦化,直至暴露出所述第一保护结构的表面,以形成第二保护结构。
12、可选的,在形成栅极接触开口之后,形成源漏连接开口。
13、可选的,在形成源漏连接开口之后,形成栅极接触开口。
14、可选的,所述半导体结构的形成方法还包括:在部分所述源漏互连层、栅极结构上形成互通连接结构,所述互通连接结构使源漏互连层与栅极结构互相连通。
15、可选的,所述半导体结构的形成方法还包括:对所述互通连接结构进行减薄处理,以形成位于互通连接结构上的第二开口;形成位于所述第二开口内的第二种子层;以第三自对准工艺形成位于所述第二种子层上的第三保护结构。
16、可选的,所述第二开口与所述第一开口同时形成;所述第二种子层与第一种子层同时形成;所述第三保护结构与第一保护结构同时形成。
17、可选的,在形成所述栅极接触开口以及源漏连接开口之后,在形成所述栅极接触结构以及上层源漏连接结构之前,所述半导体结构的形成方法还包括:去除所述第二保护结构。
18、可选的,形成所述栅极接触结构以及上层源漏连接结构的方法包括:在所述栅极接触开口以及源漏连接开口内沉积初始互连材料层;对所述初始互连材料层进行平坦化处理,以形成位于所述栅极接触开口内的栅极接触结构、以及位于所述源漏连接开口内的上层源漏连接结构。
19、与现有技术相比,本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果:
20、本专利技术的技术方案提供的半导体结构的形成方法中,在形成栅极结构以及源漏互连层之后,采用第一自对准工艺在所述源漏互连层上形成第一保护结构,从而使所述源漏互连层的图案向上传递。此外,在第一介质层上形成位于所述第一保护结构之间的第二保护结构,所述第二保护结构的材料与第一保护结构的材料不同,一方面,在后续刻蚀所述第二保护结构和第一介质层以形成栅极接触开口的过程中,使刻蚀工艺对第二保护结构和周围的第一保护结构有较高的刻蚀选择比,因此,使形成的栅极接触开口形貌更好,减小了栅极接触开口接触到源漏互连层上的结构的可能性,减小了该刻蚀工艺对源漏互连层的损伤;另一方面,在后续去除所述第一保护结构以形成源漏连接开口的过程中,同样使去除工艺对第一保护结构和周围的第二保护结构有较高的选择比,因此,使形成的源漏连接开口的形貌更好,减小了源漏连接开口接触到栅极结构上的其他结构的可能性,减小了该去除工艺对栅极结构的影响,因此,所述第一保护结构以及第二保护结构共同保证了源漏连接开口、栅极接触开口的形貌完整性,拓宽了工艺窗口,减少了结构缺陷,改善了器件性能。
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1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成第一保护结构之前,还包括:对所述源漏互连层进行减薄处理,在所述源漏互连层上形成第一开口;在所述第一开口内形成第一种子层。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构以第一自对准工艺形成于第一种子层上。
4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一种子层的材料包括铜。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构的材料包括氧化铝。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构的形成工艺包括:原子层沉积工艺。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二保护结构的材料包括石墨烯。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述源漏互连层在垂直于衬底表面方向上的高度大于所述栅极结构的高度。
9.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二保护结构的形成方法包括:以第二自对准工艺在所述第一保护结构之间沉积初始第二保护结构;对初始第二保护结构进行平坦化,直至暴露出所述第一保护结构的表面,以形成第二保护结构。
11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成栅极接触开口之后,形成源漏连接开口。
12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成源漏连接开口之后,形成栅极接触开口。
13.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:在部分所述源漏互连层、栅极结构上形成互通连接结构,所述互通连接结构使源漏互连层与栅极结构互相连通。
14.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,还包括:对所述互通连接结构进行减薄处理,以形成位于互通连接结构上的第二开口;形成位于所述第二开口内的第二种子层;以第三自对准工艺形成位于所述第二种子层上的第三保护结构。
15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二开口与所述第一开口同时形成;所述第二种子层与第一种子层同时形成;所述第三保护结构与第一保护结构同时形成。
16.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成所述栅极接触开口以及源漏连接开口之后,在形成所述栅极接触结构以及上层源漏连接结构之前,还包括:去除所述第二保护结构。
17.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述栅极接触结构以及上层源漏连接结构的方法包括:在所述栅极接触开口以及源漏连接开口内沉积初始互连材料层;对所述初始互连材料层进行平坦化处理,以形成位于所述栅极接触开口内的栅极接触结构、以及位于所述源漏连接开口内的上层源漏连接结构。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,在形成第一保护结构之前,还包括:对所述源漏互连层进行减薄处理,在所述源漏互连层上形成第一开口;在所述第一开口内形成第一种子层。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构以第一自对准工艺形成于第一种子层上。
4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一种子层的材料包括铜。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构的材料包括氧化铝。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构的形成工艺包括:原子层沉积工艺。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二保护结构的材料包括石墨烯。
8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述源漏互连层在垂直于衬底表面方向上的高度大于所述栅极结构的高度。
9.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一保护结构的宽度尺寸等于所述第一种子层的宽度尺寸。
10.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第二保护结构的形成方法包括:以第二自对准工艺在所述第一保护结构之间沉积初始第二保护结构;对初始第二保护结构进行平坦化,直至暴露出所述第一保护结构的表面,以形成第二保护结构。
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【专利技术属性】
技术研发人员:邱晶,涂武涛,王彦,
申请(专利权)人:中芯国际集成电路制造上海有限公司,
类型:发明
国别省市:
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