[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910242509.6
• 申請日: 2009-12-15
• 公開（公告）號: CN101840920A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱志炯;尹海洲;朱慧瓏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號: H01L27/092
• 分類號: H01L27/092;H01L29/78;H01L29/423;H01L21/8238;H01L21/336;H01L21/28;H01L21/768
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)及制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其具有提升的源/漏(rasied?S/D)，以及該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件的特征尺寸不斷地縮小，從而引起了短溝道效應(yīng)、連接等一系列問題，這些問題已成為妨礙半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展的瓶頸。特別是，隨著特征尺寸的不斷減小，制作用于連接?xùn)艠O、源/漏極的接觸孔也越來越困難。如圖1所示，為以現(xiàn)有方法形成的CMOS器件的結(jié)構(gòu)圖，從圖中可以看出，由于柵極和源/漏極存在著高度差，因此在形成柵極和源/漏極之上的接觸孔(contact)的時候會非常困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一，特別是解決由于柵極和源/漏極存在的高度差給接觸孔形成帶來的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面提出一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括：襯底；形成在所述襯底上的柵極，以及形成在所述襯底中且位于所述柵極兩側(cè)的源極和漏極；分別形成在所述源極和漏極之上的提升部，所述提升部的高度接近所述柵極的高度；和形成在所述提升部和所述柵極之上的金屬硅化物層和接觸孔。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括：形成在所述柵極和所述提升部之間的第一側(cè)墻、第二側(cè)墻和第三側(cè)墻，其中所述第三側(cè)墻部分地覆蓋所述源極和漏極之上的提升部。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述第一側(cè)墻、第二側(cè)墻和第三側(cè)墻高于所述柵極和提升部以在所述柵極之上形成凹槽。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在所述凹槽內(nèi)填充有氮化物，所述接觸孔穿透所述氮化物與所述柵極之上的金屬硅化物相連。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括在所述凹槽的內(nèi)側(cè)形成的第四側(cè)墻。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在形成第四側(cè)墻的所述凹槽內(nèi)填充有氮化物，所述接觸孔穿透所述氮化物與所述柵極之上的金屬硅化物相連。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括在所述第三側(cè)墻之上形成的第五側(cè)墻，所述第五側(cè)墻部分地覆蓋所述提升部之上的金屬硅化物。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述第四側(cè)墻和第五側(cè)墻的材料與淀積的氮化物不同以增加刻蝕選擇性。

本發(fā)明另一方面還提出一種上述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括以下步驟：形成襯底；在所述襯底之上形成柵極，并在所述襯底中且位于所述柵極的兩側(cè)形成源極和漏極；分別在所述源極和漏極之上形成提升部，其中，調(diào)整所述柵極的高度或控制所述提升部的高度以使所述提升部的高度接近所述柵極的高度；在所述提升部和所述柵極之上形成用于連接的金屬硅化物層和接觸孔。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在形成所述柵極之后，還包括：在所述柵極之上形成相對較厚的氧化物覆蓋層。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在所述在源極和漏極之上形成提升部之前，還包括：在所述柵極和氧化物覆蓋層兩側(cè)分別形成第一側(cè)墻和第二側(cè)墻。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在所述在源極和漏極之上形成提升部之后，還包括：在所述第二側(cè)墻之上形成第三側(cè)墻，其中所述第三側(cè)墻部分地覆蓋所述源極和漏極之上的提升部。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述調(diào)整所述柵極的高度包括：去除所述氧化物覆蓋層，以形成凹槽，所述凹槽使所述提升部的高度接近所述柵極的高度。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括：在所述凹槽內(nèi)填充氮化物，所述接觸孔穿透所述氮化物與所述柵極之上的金屬硅化物相連。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括：在所述凹槽的內(nèi)側(cè)形成的第四側(cè)墻。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還包括：在所述第三側(cè)墻之上形成的第五側(cè)墻，所述第五側(cè)墻部分地覆蓋所述提升部之上的金屬硅化物。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，其中，所述第四側(cè)墻和第五側(cè)墻的材料與淀積的氮化物不同以采用自對準(zhǔn)的方式形成接觸孔。

在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在形成所述第三側(cè)墻之后，還包括：去除所述氧化物覆蓋層，以及氧化物覆蓋層兩側(cè)的所述第一側(cè)墻、第二側(cè)墻和第三側(cè)墻。

通過本發(fā)明實(shí)施例中在源/漏極上增加的提升部，可以降低柵極和源/漏極之間的高度差，使得接觸孔的形成變得更為容易。并且，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，在柵極之上第一至第三側(cè)墻形成的凹槽也可用于降低柵極和源/漏極之間的高度差。另外，還可用該凹槽形成小的第四側(cè)墻和第五側(cè)墻，小的第四側(cè)墻和第五側(cè)墻可提供額外的RIE(反應(yīng)離子刻蝕)優(yōu)點(diǎn)，并且通過該第四側(cè)墻和第五側(cè)墻可采用自對準(zhǔn)的接觸孔工藝。此外，帶有凹槽的長柵極還可帶來應(yīng)力上的優(yōu)勢。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。