[發明專利]自對準雙段襯墊及其制造方法

有效

• 申請號: 200710136408.1
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN101136371A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 托馬斯·W.·戴爾;方隼飛;閻江
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司;英芬能技術北美公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L21/84;H01L27/092;H01L27/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 秦晨

技術領域

[0001]本發明涉及半導體器件制造領域。更特別地，其涉及自對準的雙段襯墊及其制造方法。

背景技術

[0002]在半導體器件制造領域中，有源半導體器件例如晶體管通常通過眾所周知的前端(FEOL)技術來制造或制作。在有源半導體器件例如晶體管的形成之后，應力通常通過例如應用應力襯墊以增強性能而引入到晶體管的溝道區中。如本領域眾中所周知的，在某些應用中應力襯墊也可以在隨后的接觸形成工藝過程中用做刻蝕停止層。

[0003]半導體芯片或半導體結構可以包括不同類型的晶體管。晶體管可以是場效應晶體管(FET)例如互補金屬氧化物半導體(CMOS)FET，并且可以是p摻雜FET(PFET)或n摻雜FET(NFET)類型的。不同類型的晶體管可以制作在半導體芯片或結構的相同襯底上。

[0004]如本領域中眾所周知的，壓應力襯墊通常應用于PFET晶體管，而張應力襯墊通常應用于NFET晶體管。兩種應力襯墊可以通過常規的雙應力襯墊(DSL)工藝來形成。但是，常規的DSL工藝會形成其中這兩種不同類型的襯墊重疊的過渡區或區域，如下面圖1中所示的。

[0005]圖1是通過遵循常規DSL工藝而制造的雙應力襯墊的簡化圖示。半導體芯片或半導體結構10可以具有其中可以制造兩種不同類型晶體管的兩個器件區11和12。第一種類型的應力襯墊21可以被形成以覆蓋器件區11中的晶體管，而第二種類型的應力襯墊23可以被形成以覆蓋器件區12中的晶體管。共同構成雙應力襯墊的應力襯墊21和23可以是氮化物應力襯墊，并且可以是壓應力和/或張應力襯墊。應力襯墊21可以由氧化物層22覆蓋。在過渡區或區域20中，如圖1中所示的，應力襯墊21和氧化物層22的一部分可以由應力襯墊23覆蓋。過渡區20可以形成氮化物/氧化物/氮化物材料的三層堆疊，其具有比任一個應力襯墊21或應力襯墊23厚的厚度。

[0006]如本領域中眾所周知的，過渡區20中的氮化物/氧化物/氮化物三層堆疊跟器件區11和/或12中的單個應力襯墊之間的在結構上以及厚度上的差異可能會使得用于形成半導體結構10的電接觸的刻蝕工藝變復雜。例如，當通過器件區中的單個應力襯墊而形成適當深度的接觸時，由于氮化物/氧化物/氮化物堆疊的刻蝕不足，在過渡區20中形成的接觸可能不具有足夠深度以達到接觸想要達到的區域。另一方面，通過刻蝕通過過渡區20中氮化物/氧化物/氮化物堆疊而形成接觸可能會導致器件區中器件的柵極、源極和/或漏極區中的接觸的穿通。

[0007]因此，在本領域中需要通過最小化、去除以及/或者消除由常規DSL工藝所引起的過渡區20中的應力襯墊重疊而拓寬形成接觸的工藝窗口。換句話說，需要修改其中兩種不同類型的應力襯墊連結的過渡區20中的雙應力襯墊的結構和厚度，使得形成半導體結構的接觸的工藝可以顯著地簡化。另外，也需要簡化形成雙應力襯墊的當前工藝。

附圖說明

[0008]將從下面的結合附圖進行的發明詳細描述中更充分地理解和認識本發明，其中：

[0009]圖1是在過渡區中具有應力襯墊堆疊的常規雙應力襯墊的簡化圖示；

[00010]圖2是根據本發明的一種實施方案而形成自對準雙段襯墊的簡化圖示；以及

[00011]圖3-14是形成根據本發明一種實施方案的自對準雙段襯墊的方法和/或工藝的簡化圖示。

[00012]應當認識到為了說明的簡單和清楚，附圖中的元素不一定按比例畫出。例如，為了清楚一些元素的尺寸可能相對其他元素放大。

發明內容

[00013]本發明的實施方案提供具有自對準雙段襯墊的半導體結構及其制造方法。例如，發明的一種實施方案提供形成覆蓋第一和第二組半導體器件的雙段襯墊的方法。該方法包括形成第一襯墊以及其上面的第一保護層，第一襯墊覆蓋第一組半導體器件；形成第二襯墊，第二襯墊具有覆蓋第一保護層的第一部分、過渡部分以及覆蓋第二組半導體器件的第二部分，第二部分通過過渡部分與第一襯墊自對準；在第二襯墊的第二部分上面形成第二保護層；去除第二襯墊的第一部分以及過渡部分的至少一部分；以及獲得包括第一襯墊、第二襯墊的過渡部分和第二部分的雙段襯墊。

[00014]根據一種實施方案，在第二襯墊的第二部分上面形成第二保護層包括在第二襯墊上面沉積第二保護層；以及使第二保護層的上表面凹進以暴露第二襯墊的第一部分和過渡部分。根據一種實施方案，使第二保護層的上表面凹進包括應用化學機械拋光(CMP)工藝以去除在第二襯墊的第一部分和過渡部分上面的第二保護層。