[發明專利]半導體器件以及形成垂直結構的方法

有效

• 申請號: 201410804259.1
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN105280702B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 彭治棠;黃泰鈞;蔡騰群;林正堂;陳德芳;王立廷;王建勛;林煥哲;盧永誠;李資良
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336;H01L27/092;H01L21/8238
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

根據示例性實施例，本發明提供了形成具有至少兩個阻擋層的垂直結構的方法。該方法包括以下操作：提供襯底；在襯底上方提供垂直結構；在垂直結構的源極、溝道、和漏極上方提供第一阻擋層；以及在垂直結構的柵極和漏極上方提供第二阻擋層。

技術領域

本發明涉及半導體器件以及形成垂直結構的方法。

背景技術

垂直半導體器件(諸如垂直全環柵晶體管)是半導體工業中一個新興的研究領域。然而，由于器件的重要部分易受氧化，故器件的工藝集成一直以來都是一個挑戰。因此，我們需要改進上述缺陷。

發明內容

為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種形成具有至少兩個阻擋層的垂直結構的方法，包括：提供襯底；在所述襯底上方提供垂直結構；在所述垂直結構的源極、溝道、和漏極上方提供第一阻擋層；以及在所述垂直結構的柵極和所述漏極上方提供第二阻擋層。

在上述方法中，還包括：對應于所述垂直結構的所述源極，在所述第一阻擋層上方形成第一層間電介質。

在上述方法中，還包括：在所述垂直結構的所述溝道上方形成所述柵極。

在上述方法中，還包括：在所述垂直結構的所述溝道上方形成所述柵極；還包括：對應于所述垂直結構的所述柵極和所述漏極，在所述第二阻擋層上方形成第二層間電介質。

在上述方法中，還包括：在所述垂直結構的所述溝道上方形成所述柵極；還包括：對應于所述垂直結構的所述柵極和所述漏極，在所述第二阻擋層上方形成第二層間電介質；還包括：對所述第二層間電介質實施化學機械拋光，并且停止在所述第二阻擋層上；蝕刻所述第二層間電介質和所述第二阻擋層，以露出所述漏極的頂部；以及在所述漏極上形成硅化物。

在上述方法中，還包括：在所述垂直結構的所述溝道上方形成所述柵極；還包括：對應于所述垂直結構的所述柵極和所述漏極，在所述第二阻擋層上方形成第二層間電介質；還包括：對所述第二層間電介質實施化學機械拋光，并且停止在所述第二阻擋層上；蝕刻所述第二層間電介質和所述第二阻擋層，以露出所述漏極的頂部；以及在所述漏極上形成硅化物；還包括：形成穿過所述第一阻擋層、所述第一層間電介質、所述第二阻擋層、以及所述第二層間電介質的開口；以及在所述開口中形成接觸金屬。

在上述方法中，還包括：蝕刻所述第二阻擋層，以露出所述漏極和所述柵極的頂部；以及在所述柵極的頂部和所述漏極的側壁上方形成第三阻擋層以作為間隔件。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構的所述柵極和所述漏極上方提供所述第二阻擋層還包括：提供與所述垂直結構的所述漏極的側壁相接觸的所述第二阻擋層。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構的所述柵極和所述漏極上方提供所述第二阻擋層還包括：提供與所述垂直結構的所述漏極的側壁以及所述柵極的頂部和側壁相接觸的所述第二阻擋層。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構的所述柵極和所述漏極上方提供所述第二阻擋層還包括：提供具有30埃至60埃的所述第二阻擋層。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構的所述柵極和所述漏極上方提供所述第二阻擋層還包括：通過使用SiN、SiCN和SiOCN中的至少一種提供所述第二阻擋層。

根據本發明的又一個方面，提供了一種形成垂直結構的方法，包括：提供襯底；在所述襯底上方提供垂直結構；以及在所述垂直結構上方提供阻擋層以保護所述垂直結構不受氧化的影響。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構上方提供阻擋層以保護所述垂直結構不受氧化的影響還包括：在所述垂直結構上方提供所述阻擋層，以在形成氧化物層期間保護所述垂直結構不受氧化的影響。

在上述方法中，其中，在所述垂直結構上方提供阻擋層以保護所述垂直結構不受氧化的影響還包括：在所述垂直結構的源極上方提供所述阻擋層，以在對應于所述源極的氧化物層形成期間保護所述源極。