[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201610192692.3
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107293481B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 鄧國貴;邢濱;賀開庭;張強;郝靜安
• 申請（專利權）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: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括器件區和對準區，所述器件區的基底表面具有器件柵極結構，所述對準區的基底表面具有第三柵極結構；

在所述器件柵極結構側壁形成側墻的同時，在第三柵極結構的頂部表面形成保護層；

形成覆蓋器件柵極結構、第三柵極結構和保護層的層間介質層；

平坦化所述層間介質層直至暴露出器件柵極結構的頂部表面，且第三柵極結構的頂部表面至少保留部分厚度的保護層，平坦化所述層間介質層的工藝包括化學機械研磨工藝，在平坦化所述層間介質層的過程中，對所述保護層的研磨速率小于對所述層間介質層的研磨速率；

以所述保護層為掩膜去除器件柵極結構。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述器件區包括第一器件區和第二器件區；所述器件柵極結構包括第一柵極結構和第二柵極結構，所述第一柵極結構位于第一器件區的基底表面，所述第二柵極結構位于第二器件區的基底表面；所述保護層包括位于第三柵極結構頂部表面的第一保護層和位于第一保護層頂部表面的第二保護層；所述側墻包括位于第一柵極結構側壁的第一側墻和位于第二柵極結構側壁的第二側墻；

形成所述側墻和保護層的步驟包括：

在所述第一柵極結構側壁形成第一側墻的同時，在第三柵極結構的頂部表面形成第一保護層；

在所述第二柵極結構側壁形成第二側墻的同時，在第一保護層的頂部表面形成第二保護層；

形成所述層間介質層的步驟為：形成覆蓋第一柵極結構、第二柵極結構、第三柵極結構、第一保護層和第二保護層的層間介質層；

平坦化所述層間介質層的步驟為：平坦化所述層間介質層直至暴露出第一柵極結構和第二柵極結構的頂部表面，且第三柵極結構的頂部表面至少保留部分厚度的保護層；

去除所述器件柵極結構的步驟為：以所述保護層為掩膜去除第一柵極結構和第二柵極結構。

3.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一側墻和第一保護層的步驟包括：

形成覆蓋第一器件區、第二器件區和對準區的第一側墻材料層后，形成覆蓋第二器件區和對準區的第二阻擋層；

以所述第二阻擋層為掩膜刻蝕第一側墻材料層，在第一柵極結構側壁形成第一側墻，且在第三柵極結構的頂部表面形成第一保護層；

去除所述第二阻擋層。

4.根據權利要求3所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述第二側墻和第二保護層的步驟包括：

形成覆蓋第一器件區、第二器件區和對準區的第二側墻材料層后，形成覆蓋第一器件區和對準區的第一阻擋層；

以所述第一阻擋層為掩膜刻蝕第二側墻材料層和第一側墻材料層，在第二柵極結構側壁形成第二側墻，且在第一保護層的頂部表面形成第二保護層；

去除所述第一阻擋層。

5.根據權利要求4所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層和第二阻擋層的材料為光刻膠。

6.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，在形成第一側墻和第一保護層后，且在形成第二側墻和第二保護層之前，還包括：在第一柵極結構和第一側墻兩側的基底中形成第一源漏區；

在形成第二側墻和第二保護層后，且在形成層間介質層之前，還包括：在第二柵極結構和第二側墻兩側的基底中形成第二源漏區。

7.根據權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，去除第一柵極結構后，在第一器件區形成第一開口；去除第二柵極結構后，在第二器件區形成第二開口；

還包括：

在第一開口中形成第一金屬柵極結構；

在第二開口中形成第二金屬柵極結構。

8.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，平坦化所述層間介質層后，第三柵極結構的頂部表面保留全部厚度的保護層。