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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域,特别涉及半导体结构及其形成方法。
技术介绍
1、随着cmos器件尺寸的不断缩小,来自制造和设计方面的挑战促使了三维设计如鳍片场效应晶体管(finfet)的发展。相对于现有的平面晶体管,finfet可以有效控制器件按比例缩小所导致的难以克服的短沟道效应,还可以有效提高在衬底上形成的晶体管阵列的密度,同时,finfet中的栅极环绕鳍部设置,因此能从三个面来控制静电,在静电控制方面的性能也更突出。
2、随着半导体器接触节点距离的减小,半导体结构中源区、漏区接触点的临界尺寸(critical dimension,cd)也在持续减小,从而对源漏接触层的形成提出了极大的挑战。
3、现有形成源漏接触层的方法存在难度过大的问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的问题是如何降低形成接触层的难度。
2、为解决上述问题,本专利技术提供一种半导体结构的形成方法,包括:
3、形成基底,所述基底包括:衬底;栅极结构,所述栅极结构位于所述衬底上;源漏区,所述源漏区位于所述栅极结构两侧的衬底上;第一介质层,所述第一介质层填充于相邻栅极结构之间的源漏区上,所述第一介质层顶部与所述栅极结构顶部齐平;刻蚀所述栅极结构,在第一介质层内形成掩膜凹槽;在所述掩膜凹槽内形成盖层,所述盖层顶部与所述第一介质层齐平;以所述盖层为掩膜刻蚀所述第一介质层以形成源漏接触层,所述源漏接触层位于所述源漏区上并与所述源漏区相接触,所述源漏接触层的顶部不低于所述盖层
4、可选的,所述盖层的材料包括氮化硅;所述第一介质层的材料包括氧化硅。
5、可选的,所述盖层的厚度在到范围内。
6、可选的,还包括:在所述掩膜凹槽内形成盖层之后,以所述盖层为掩膜,形成源漏接触层之前,在所述盖层和所述第一介质层上形成硬掩膜;形成源漏接触层的步骤中,以所述盖层和所述硬掩膜为掩膜。
7、可选的,形成源漏接触层的步骤包括:以所述盖层和所述硬掩膜为掩膜,在所述第一介质层内形成接触开口,所述接触开口底部露出所述源漏区;在所述接触开口内形成源漏接触层。
8、可选的,还包括:形成所述盖层之后,形成硬掩膜之前,在所述盖层上形成第二介质层;形成源漏接触层的步骤中,所述源漏接触层的顶部与所述第二介质层顶部齐平。
9、可选的,形成基底的步骤中,所述栅极结构包括栅电极和栅极侧墙,所述栅极侧墙位于所述栅电极侧壁;刻蚀所述栅极结构的步骤中,刻蚀所述栅电极,降低所述栅电极的高度以形成所述掩膜凹槽。
10、可选的,还包括:形成所述源漏接触层之后,形成栅极接触层和源漏连接层,所述栅极接触层位于所述栅极结构上且与所述栅极结构电连接,所述源漏连接层位于所述源漏接触层上方且与所述源漏接触层电连接。
11、可选的,形成栅极接触层和源漏连接层的步骤包括:形成贯穿所述盖层的栅极开口,所述栅极开口底部露出所述栅极结构;形成位于所述栅极开口内的栅极接触层和位于源漏接触层上的源漏连接层。
12、可选的,还包括:形成贯穿所述盖层的栅极开口前,刻蚀所述源漏接触层,在所述源漏接触层上形成连接凹槽;形成位于所述栅极开口内的栅极接触层和位于源漏接触层上的源漏连接层的步骤中,在所述连接凹槽内形成源漏连接层,所述源漏连接层与剩余的所述源漏接触层电连接。
13、可选的,形成源漏接触层的步骤中,所述源漏接触层包括:导电层;接触层,所述接触层位于所述导电层的侧壁和底部;刻蚀所述源漏接触层的步骤中,刻蚀所述导电层以降低所述导电层的高度。
14、可选的,所述栅极接触层和所述源漏连接层中至少一个的材料包括:钨。
15、可选的,所述源漏接触层的材料包括钴。
16、可选的,形成基底的步骤中,所述栅极结构为全包围栅极结构;所述基底还包括:至少一个沟道层,所述至少一个沟道层沿垂直所述衬底表面的方向堆叠于所述衬底上,所述至少一个沟道层与所述衬底之间具有间隙;所述栅极结构位于所述至少一个沟道层上且包围任一所述沟道层;所述源漏区位于所述栅极结构两侧的所述至少一个沟道层内且与任一沟道层的侧壁相接触。
17、相应的,本专利技术还提供一种半导体结构,所述半导体结构由本专利技术的形成方法形成,包括:
18、基底,所述基底包括:衬底;栅极结构,所述栅极结构位于所述衬底上;源漏区,所述源漏区位于所述栅极结构两侧的衬底上;盖层,所述盖层位于所述栅极结构上;源漏接触层,所述源漏接触层位于所述源漏区上并与所述源漏区相接触,所述源漏接触层的顶部不低于所述盖层的顶部。
19、可选的,所述盖层的材料包括氮化硅。
20、可选的,所述盖层的厚度在到范围内。
21、可选的,所述栅极结构包括栅电极和栅极侧墙,所述栅极侧墙位于所述栅电极侧壁;所述栅极侧墙还延伸至所述盖层的侧壁上。
22、可选的,还包括:栅极接触层和源漏连接层,所述栅极接触层位于所述栅极结构上且与所述栅极结构电连接,所述源漏连接层位于所述源漏接触层上方且与所述源漏接触层电连接。
23、可选的,所述源漏接触层包括:导电层;接触层,所述接触层位于所述导电层的侧壁和底部;所述接触层还延伸至所述盖层和所述源漏连接层之间。
24、与现有技术相比,本专利技术的技术方案具有以下优点:
25、本专利技术技术方案,通过刻蚀所述栅极结构形成掩膜凹槽;在所述掩膜凹槽内形成盖层;以所述盖层为掩膜刻蚀所述第一介质层以形成源漏接触层。形成所述源漏接触层的过程中,所述盖层起到自对准掩膜的作用,所述盖层的形成,能够有效降低形成所述源漏接触层的难度。
26、本专利技术可选方案中,所述盖层的材料包括氮化硅,所述第一介质层的材料包括氧化硅。氮化硅和氧化硅之间具有较大的刻蚀选择比差异,以所述盖层为自对准掩膜形成所述源漏接触层,能够有效降低形成工艺难度,能够有效提高形成所述源漏接触层的质量。
27、本专利技术可选方案中,刻蚀所述源漏接触层,在所述源漏接触层上形成连接凹槽;在所述连接凹槽内形成源漏连接层,所述源漏连接层与剩余的所述源漏接触层电连接。所述源漏接触层的材料包括钴,所述源漏接触层高度的降低,能够有效控制寄生电容。
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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所述的形成方法,其特征在于,所述盖层的材料包括氮化硅;所述第一介质层的材料包括氧化硅。
3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述盖层的厚度在到范围内。
4.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,还包括:
5.如权利要求4所述的形成方法,其特征在于,形成源漏接触层的步骤包括:
6.如权利要求5所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述盖层之后,形成硬掩膜之前,在所述盖层上形成第二介质层;
7.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成基底的步骤中,所述栅极结构包括栅电极和栅极侧墙,所述栅极侧墙位于所述栅电极侧壁;
8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述源漏接触层之后,形成栅极接触层和源漏连接层,所述栅极接触层位于所述栅极结构上且与所述栅极结构电连接,所述源漏连接层位于所述源漏接触层上方且与所述源漏接触层电连接。
9.如权利要求7所述的形成方法,其特征在于,形成栅极接触层和源漏连接层的步骤
10.如权利要求8所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成贯穿所述盖层的栅极开口前,刻蚀所述源漏接触层,在所述源漏接触层上形成连接凹槽;
11.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,形成源漏接触层的步骤中,所述源漏接触层包括:导电层;接触层,所述接触层位于所述导电层的侧壁和底部;
12.如权利要求8所述的形成方法,其特征在于,所述栅极接触层和所述源漏连接层中至少一个的材料包括:钨。
13.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述源漏接触层的材料包括钴。
14.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成基底的步骤中,所述栅极结构为全包围栅极结构;所述基底还包括:至少一个沟道层,所述至少一个沟道层沿垂直所述衬底表面的方向堆叠于所述衬底上,所述至少一个沟道层与所述衬底之间具有间隙;所述栅极结构位于所述至少一个沟道层上且包围任一所述沟道层;所述源漏区位于所述栅极结构两侧的所述至少一个沟道层内且与任一沟道层的侧壁相接触。
15.一种半导体结构,其特征在于,所述半导体结构由权利要求1至14任一项所述的形成方法形成,包括:
16.如权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,所述盖层的材料包括氮化硅。
17.如权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,所述盖层的厚度在到范围内。
18.如权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,所述栅极结构包括栅电极和栅极侧墙,所述栅极侧墙位于所述栅电极侧壁;所述栅极侧墙还延伸至所述盖层的侧壁上。
19.如权利要求15所述的半导体结构,其特征在于,还包括:栅极接触层和源漏连接层,所述栅极接触层位于所述栅极结构上且与所述栅极结构电连接,所述源漏连接层位于所述源漏接触层上方且与所述源漏接触层电连接。
20.如权利要求19所述的半导体结构,其特征在于,所述源漏接触层包括:导电层;接触层,所述接触层位于所述导电层的侧壁和底部;所述接触层还延伸至所述盖层和所述源漏连接层之间。
...【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所述的形成方法,其特征在于,所述盖层的材料包括氮化硅;所述第一介质层的材料包括氧化硅。
3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述盖层的厚度在到范围内。
4.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,还包括:
5.如权利要求4所述的形成方法,其特征在于,形成源漏接触层的步骤包括:
6.如权利要求5所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述盖层之后,形成硬掩膜之前,在所述盖层上形成第二介质层;
7.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成基底的步骤中,所述栅极结构包括栅电极和栅极侧墙,所述栅极侧墙位于所述栅电极侧壁;
8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成所述源漏接触层之后,形成栅极接触层和源漏连接层,所述栅极接触层位于所述栅极结构上且与所述栅极结构电连接,所述源漏连接层位于所述源漏接触层上方且与所述源漏接触层电连接。
9.如权利要求7所述的形成方法,其特征在于,形成栅极接触层和源漏连接层的步骤包括:
10.如权利要求8所述的形成方法,其特征在于,还包括:形成贯穿所述盖层的栅极开口前,刻蚀所述源漏接触层,在所述源漏接触层上形成连接凹槽;
11.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,形成源漏接触层的步骤中,所述源漏接触层包括:导电层;接触层,所述接触层位于所述导电层的侧壁和底部;
12.如权利要求8所述的形成方法,其特征在于,所述栅极...
【专利技术属性】
技术研发人员:邱晶,
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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