[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210483778.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN103839817A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹國豪;楊廣立;周揚(yáng);王剛寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/336
• 分類號(hào): H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 申發(fā)振

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件的性能提高是半導(dǎo)體和集成電路領(lǐng)域的持續(xù)要求。隨著半導(dǎo)體器件的性能逐漸提高，對(duì)半導(dǎo)體器件和集成電路的高度集成化和微型化的要求也越來越高。另一方面，半導(dǎo)體器件尺寸縮放也成為半導(dǎo)體制造工藝面臨的重要挑戰(zhàn)。

例如，圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種金屬氧化物半導(dǎo)體器件（MOS）10的示例性的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示，MOS?10包括半導(dǎo)體襯底100、位于半導(dǎo)體襯底100表面上的柵電極115、以及覆蓋柵電極115的電介質(zhì)層160。柵電極115的側(cè)墻形成有間隔件110。在柵電極115與襯底100表面之間可以設(shè)置柵極絕緣膜105。在電介質(zhì)層160中形成有接觸孔165。接觸孔165中填充有塞170，例如鎢塞。接觸孔165的側(cè)墻和底部可以形成有導(dǎo)電層，諸如Ti或TiN膜。接觸孔165和塞170構(gòu)成接觸件。

如圖所示，各個(gè)接觸孔165分別與位于半導(dǎo)體襯底100表面和柵電極115頂部的內(nèi)部互連層125接觸。特別地，由于接觸孔165布置于相鄰柵電極115之間，且耦接至半導(dǎo)體襯底100表面上的內(nèi)部互連層125，因此，在設(shè)計(jì)器件的柵極－柵極間距時(shí)，必須考慮接觸件的尺寸。此外，柵極間隔件、接觸件到有源區(qū)規(guī)則等也影響了柵極－柵極間距，進(jìn)而影響了半導(dǎo)體器件尺寸縮放。

如上所述，傳統(tǒng)的半導(dǎo)體器件制造工藝存在局限性。諸如MOS的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的柵極－柵極間距受限于柵極間隔件、接觸件尺寸以及接觸件到有源區(qū)規(guī)則。因而，在尺寸縮放方面受到限制。

因此，本技術(shù)領(lǐng)域存在對(duì)改進(jìn)的半導(dǎo)體器件及其制造方法的持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題中的部分或全部。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的一個(gè)方面，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法。該方法可以包括：在半導(dǎo)體襯底上形成具有預(yù)定間距的多個(gè)柵電極；形成覆蓋柵電極的側(cè)墻的間隔件；在半導(dǎo)體襯底的表面上沉積內(nèi)部互連層，內(nèi)部互連層覆蓋柵電極及間隔件；選擇性蝕刻去除內(nèi)部互連層，以保留內(nèi)部互連層的位于相鄰柵電極之間且覆蓋于半導(dǎo)體襯底的表面以及相應(yīng)的間隔件上的至少一部分；以及形成位于所保留的內(nèi)部互連層上并與其接觸的接觸件。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的另一個(gè)方面，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括：在半導(dǎo)體襯底上形成具有預(yù)定間距的多個(gè)柵電極；形成覆蓋柵電極的表面的硬掩模層；形成覆蓋柵電極的側(cè)墻的間隔件；在半導(dǎo)體襯底的表面上沉積內(nèi)部互連層，內(nèi)部互連層覆蓋硬掩模層及間隔件；選擇性蝕刻去除內(nèi)部互連層，以保留內(nèi)部互連層和硬掩模層的與相鄰柵電極的一部分重疊的部分，以及保留內(nèi)部互連層延伸到相鄰柵電極之間且覆蓋于半導(dǎo)體襯底的表面以及相應(yīng)的間隔件上的部分；以及形成位于所保留的內(nèi)部互連層上并與其接觸的接觸件。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的另一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：在半導(dǎo)體襯底上的具有預(yù)定間距的多個(gè)柵電極，柵電極的側(cè)墻覆蓋有間隔件；位于相鄰柵電極之間且覆蓋于半導(dǎo)體襯底的表面以及相應(yīng)的間隔件上的內(nèi)部互連層；以及位于內(nèi)部互連層上并與其接觸的接觸件。

根據(jù)本公開的實(shí)施方式的另一個(gè)方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：在半導(dǎo)體襯底上的具有預(yù)定間距的多個(gè)柵電極，柵電極的側(cè)墻覆蓋有間隔件；與相鄰柵電極的一部分重疊的內(nèi)部互連層，在內(nèi)部互連層與相應(yīng)的柵電極的表面之間具有絕緣層，內(nèi)部互連層延伸到相鄰柵電極之間且覆蓋于半導(dǎo)體襯底的表面以及相應(yīng)的間隔件上；以及位于內(nèi)部互連層上并與其接觸的接觸件。

附圖說明

下面關(guān)于一些示例實(shí)施例的詳細(xì)描述在結(jié)合附圖來閱讀時(shí)將會(huì)更好理解。但是，應(yīng)當(dāng)理解，示例實(shí)施例并不限于所示出的精確布置和手段。在附圖中，始終使用相似的數(shù)字來指示相似的元件。而且，結(jié)合附圖及前面的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，隨后的詳細(xì)描述及所附的權(quán)利要求將使其它所希望的特征和特性變得明顯。

為了圖示的簡(jiǎn)單和清晰起見，附圖示出了構(gòu)造的一般方式，并且可以省略關(guān)于眾所周知的特征和技術(shù)的描述和細(xì)節(jié)以避免不必要地使所示實(shí)施例的方面難以理解。另外，在附圖中的元件不一定按比例畫出。并且，附圖中的填充線僅是為了例示的目的，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是示出傳統(tǒng)的MOS的示例性結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件在制造過程中的示意截面圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件在制造過程中的示意截面圖；