[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件及其制造方法、電子裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610006033.6
• 申請日: 2016-01-06
• 公開（公告）號: CN106952813B
• 公開（公告）日: 2020-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李敏
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336
• 代理公司: 11336 北京市磐華律師事務(wù)所
• 代理人: 董巍;高偉

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件及其制造方法、電子裝置，所述方法包括：提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)，在柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成有側(cè)墻結(jié)構(gòu)；在半導(dǎo)體襯底上沉積多晶硅層，覆蓋柵極結(jié)構(gòu)和側(cè)墻結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)柵極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)或柵極結(jié)構(gòu)與源漏區(qū)的互連；在多晶硅層上沉積犧牲層，以填充柵極結(jié)構(gòu)之間的間隙，并在犧牲層上沉積硬掩膜層；在硬掩膜層中形成開口，以露出犧牲層，并在所述開口的側(cè)壁上形成犧牲側(cè)墻；以硬掩膜層和犧牲側(cè)墻為掩膜，依次去除露出的犧牲層和多晶硅層；依次去除硬掩膜層、犧牲側(cè)墻和剩余的犧牲層。根據(jù)本發(fā)明，可以縮小去除露出的多晶硅層的工藝窗口。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法、電子裝置。

背景技術(shù)

靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)是廣泛使用的存儲器件，為了增加芯片上排布的器件密度并縮減制造成本，需要降低存儲器件的特征尺寸。然而，受到接觸區(qū)、多晶硅柵極以及源區(qū)特征尺寸進一步減小的限制，進一步降低存儲器件的存儲單元的特征尺寸變得非常困難。

為此，現(xiàn)有技術(shù)通過去除位于柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的側(cè)墻并沉積內(nèi)連多晶硅層來實現(xiàn)存儲單元中的柵極結(jié)構(gòu)之間或者柵極結(jié)構(gòu)與源/漏區(qū)之間的局域互連，由此可以減少需要形成的接觸孔的數(shù)量，降低存儲單元的面積。但是，隨著器件尺寸的縮小，內(nèi)連多晶硅層之間的間距變得更小，傳統(tǒng)的光刻工藝難以完成上述內(nèi)連多晶硅層的制作。

因此，需要提出一種方法，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上形成有多個柵極結(jié)構(gòu)，在所述柵極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上形成有側(cè)墻結(jié)構(gòu)；

在所述半導(dǎo)體襯底上沉積多晶硅層，覆蓋所述柵極結(jié)構(gòu)和所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)柵極結(jié)構(gòu)與柵極結(jié)構(gòu)或柵極結(jié)構(gòu)與源漏區(qū)的互連；

在所述多晶硅層上沉積犧牲層，以填充所述柵極結(jié)構(gòu)之間的間隙，并在所述犧牲層上沉積硬掩膜層；

在所述硬掩膜層中形成開口，以露出所述犧牲層，并在所述開口的側(cè)壁上形成犧牲側(cè)墻；

以所述硬掩膜層和所述犧牲側(cè)墻為掩膜，依次去除露出的所述犧牲層和所述多晶硅層，以完成內(nèi)連多晶硅層的制作；

依次去除所述硬掩膜層、所述犧牲側(cè)墻和剩余的所述犧牲層。

在一個示例中，所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)包括位于所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的偏移側(cè)墻和位于所述偏移側(cè)墻外側(cè)的主側(cè)墻。

在一個示例中，沉積所述多晶硅層之前，還包括去除位于部分柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁上的側(cè)墻結(jié)構(gòu)的步驟，所述部分柵極結(jié)構(gòu)通過去除所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)露出的部分與所述多晶硅層實現(xiàn)互連。

在一個示例中，去除所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)的步驟包括：在所述半導(dǎo)體襯底上形成圖案化的光刻掩膜；以所述光刻掩膜為掩膜，通過等離子體干法蝕刻去除所述側(cè)墻結(jié)構(gòu)；通過灰化或者剝離工藝去除所述光刻掩膜。

在一個示例中，沉積所述硬掩膜層之前，還包括執(zhí)行化學機械研磨工藝研磨所述犧牲層，直至露出所述多晶硅層的步驟。

在一個示例中，形成所述犧牲側(cè)墻的步驟包括：沉積側(cè)墻材料層以覆蓋所述硬掩膜層的表面和所述開口的側(cè)壁及底部；蝕刻所述側(cè)墻材料層以形成所述犧牲側(cè)墻。

在一個示例中，所述側(cè)墻材料層的厚度為300埃-500埃，所述犧牲側(cè)墻的寬度為10nm-30nm，所述開口的寬度尺寸大于60nm。

在一個示例中，所述多晶硅層的厚度為200埃-400埃；所述犧牲層為無定形碳層，所述犧牲層的厚度為2000埃-5000埃；所述硬掩膜層的厚度為300埃-500埃。

在一個實施例中，本發(fā)明還提供一種采用上述方法制造的半導(dǎo)體器件。