[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010501727.X
• 申請(qǐng)日: 2010-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN102446953A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱慧瓏;鐘匯才;尹海洲;駱志炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L29/06
• 分類號(hào): H01L29/06;H01L21/768
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 王波波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體地，涉及一種具有自對(duì)準(zhǔn)接觸的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

制造半導(dǎo)體器件時(shí)，在形成柵極后，通常形成絕緣層，然后通過刻蝕工藝形成露出源漏區(qū)的金屬接觸窗口。然后，用導(dǎo)電材料填充接觸窗口以形成接觸栓塞結(jié)構(gòu)。

隨著半導(dǎo)體制造工序和/工藝的飛速發(fā)展，器件特征尺寸不斷減小，接觸尺寸(即接觸直徑)被按比例縮小，以確保接觸不使源極/漏極擴(kuò)散區(qū)域與柵極短路。然而，按比例縮小接觸尺寸顯著增大了接觸電阻，難以形成接觸。此外，接觸窗口刻蝕工藝期間可能會(huì)露出柵極，特別是如果存在未對(duì)準(zhǔn)，由此可能會(huì)造成柵極和接觸栓塞之間短路。

有鑒于此，需要提供一種新穎的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制作方法，以降低接觸電阻并抑制或防止短路，同時(shí)簡化生產(chǎn)工藝，降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括，

半導(dǎo)體襯底；

至少一個(gè)柵極，位于半導(dǎo)體襯底上；

與所述柵極鄰接的側(cè)墻；

源漏區(qū)，位于所述柵極的兩側(cè)；

形成于所述源漏區(qū)上的接觸；

第一淺溝槽隔離，嵌于所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)，且長度方向與所述柵極長度方向平行；

第二淺溝槽隔離，位于最外側(cè)的源漏區(qū)兩側(cè)，與所述第一淺溝槽隔離相接，形成隔離區(qū)；

其特征在于：所述第二淺溝槽隔離的上表面與所述柵極上表面相持平。

優(yōu)選地，所述接觸與柵極自對(duì)準(zhǔn)。

優(yōu)選地，還包括第二淺溝槽隔離側(cè)墻，鄰接于第二淺溝槽隔離靠近源漏區(qū)的一側(cè)。

優(yōu)選地，所述源漏區(qū)與柵極自對(duì)準(zhǔn)。

可選地，所述側(cè)墻材料是Si₃N₄。

優(yōu)選地，所述源漏區(qū)包含應(yīng)力材料。

可選地，對(duì)于pMOSFET，所述應(yīng)力材料為Si_1-xGe_x，其中0＜x＜1；對(duì)于nMOSFET，所述應(yīng)力材料為Si:C。

可選地，所述Si_1-xGe_x材料中，Ge的原子百分比的取值范圍為15％-70％；所述Si:C材料中，C的原子百分比的取值范圍為0.2％-2％。

可選地，所述第二淺溝槽隔離的填充介質(zhì)是Si₃N₄。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

形成第一淺溝槽隔離，第二淺溝槽隔離，兩者相接，形成隔離區(qū)；

形成柵極，包括介質(zhì)層和導(dǎo)電層，且柵極長度方向與第一淺溝槽隔離長度方向平行；

形成柵極側(cè)墻；

在所述柵極兩側(cè)形成源漏區(qū)；

在所述源漏區(qū)上形成接觸；

所述第二淺溝槽隔離相對(duì)分布于最外側(cè)的所述源漏區(qū)兩側(cè)，其中，所述第二淺溝槽隔離的上表面與所述柵極的上表面相持平。

優(yōu)選地，所述接觸與柵極自對(duì)準(zhǔn)。

優(yōu)選地，在第二淺溝槽隔離靠近源漏區(qū)的一側(cè)形成第二淺溝槽隔離側(cè)墻。

優(yōu)選地，形成接觸的步驟包括：由柵極側(cè)墻和與之相鄰的第二淺溝槽隔離側(cè)壁，以及源漏區(qū)上表面形成的區(qū)域作為接觸窗口，或者，由柵極側(cè)墻和與之相鄰的柵極側(cè)墻，以及源漏區(qū)上表面形成的區(qū)域作為接觸窗口，經(jīng)填充導(dǎo)電材料后形成接觸。

優(yōu)選地，所述源漏區(qū)自對(duì)準(zhǔn)形成于所述柵極兩側(cè)。

優(yōu)選地，形成源漏區(qū)的步驟包括：

以所述柵極側(cè)墻和相鄰第二淺溝槽隔離側(cè)墻為界，或者以所述柵極側(cè)墻和相鄰柵極側(cè)墻為界，向下刻蝕所述柵介質(zhì)層和半導(dǎo)體襯底，以形成源漏區(qū)凹槽；

以所述源漏區(qū)凹槽與柵極鄰接的部分或所述源漏區(qū)凹槽與第二淺溝槽隔離鄰接的部分為第一種晶層，以所述源漏區(qū)凹槽的底部為第二種晶層，以所述源漏區(qū)凹槽與相鄰柵極鄰接的部分為第三種晶層，外延應(yīng)力材料。

可選地，在形成源漏區(qū)凹槽之前形成柵極之后還包括：形成源漏延伸區(qū)和暈環(huán)。

可選地，對(duì)于pMOSFET，注入B、BF₂、In中一種或其組合形成源漏延伸區(qū)；對(duì)于nMOSFET，注入As、P中的一種或其組合形成源漏延伸區(qū)。