[發明專利]一種半導體結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201310282657.7
• 申請日: 2013-07-06
• 公開（公告）號: CN104282541B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 鐘匯才;梁擎擎;朱慧瓏;葉甜春
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L29/45;H01L29/78
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙)11370
• 代理人: 朱海波

1.一種半導體結構的制造方法，其特征在于，該方法包括：

a)提供襯底(100)，在所述襯底中形成淺溝槽隔離結構(110)以及有源區；

b)在所述襯底(100)之上形成金屬-石墨烯層(200)；

c)在所述金屬-石墨烯層(200)上形成偽柵(220)、側墻(400)以及層間介質層(300)，在所述金屬-石墨烯層(200)下方的襯底(100)中形成源/漏區(230)；

d)去除所述偽柵(220)以及所述偽柵下面的金屬-石墨烯層；

e)在所述偽柵(220)的位置形成柵極堆疊，所述柵極堆疊包括柵介質層(210)和柵電極(250)；

f)通過刻蝕所述層間介質層(300)形成到達所述金屬-石墨烯層(200)的接觸孔(600)，以導電材料填充所述接觸孔(600)，并進行平坦化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b中，形成石墨烯層的方法包括加熱SiC、化學氣相沉積、轉移，通過金屬濺鍍或化學氣相淀積在石墨烯上形成金屬層，金屬和石墨烯通過反應形成良好的電學接觸。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟f中在填充所述接觸孔(600)前，步驟f還包括：

在所述接觸孔(600)的側壁以及底部形成襯層。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述金屬層的材料包括釕、鉑、銥、錸或其組合。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟f中刻蝕所述接觸孔前，繼續淀積層間介質層(300)，使層間介質層(300)上表面高于柵極堆疊的上表面。

6.一種半導體結構，其特征在于，該半導體結構包括襯底(100)、金屬-石墨烯層(200)、柵極堆疊、側墻(400)、源/漏區(230)、淺溝槽隔離結構(110)、層間介質層(300)和接觸孔(600)，其中：

所述淺溝槽隔離結構(110)、源/漏區(230)位于所述襯底(100)中；

所述柵極堆疊形成在所述襯底(100)之上；

所述柵極堆疊包括柵介質層(210)和柵電極(250)；

所述側墻(400)形成在所述柵極堆疊的側壁上；

所述金屬-石墨烯層(200)位于所述源/漏區(230)之上，并且其中一部分金屬-石墨烯層(200)位于所述側墻(400)和所述接觸孔(600)的下面；

所述層間介質層(300)覆蓋所述源/漏區(230)和所述柵極堆疊；

所述接觸孔(600)嵌于所述層間介質層(300)中，接觸孔的下端與所述金屬-石墨烯層(200)相接。

7.根據權利要求6所述的半導體結構，其特征在于：

所述接觸孔(600)與所述金屬-石墨烯層(200)、所述層間介質層(300)之間還夾有襯層。

8.根據權利要求6所述的半導體結構，其特征在于：

所述金屬-石墨烯層(200)中的金屬為釕、鉑、銥、錸或其組合。

9.根據權利要求6所述的半導體結構，其特征在于：

所述層間介質層(300)覆蓋所述柵極堆疊、側墻(400)、金屬-石墨烯層(200)，層間介質層(300)的上表面高于所述柵極堆疊的上表面。

10.根據權利要求6所述的半導體結構，其特征在于：

所述層間介質層(300)的材料是氟硅玻璃、硼磷硅玻璃、磷硅玻璃、無摻雜氧化硅玻璃、氮氧化硅、低k材料或其組合。