[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610667669.5
• 申請日: 2016-08-12
• 公開（公告）號: CN107731740B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 禹國賓;徐小平
• 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底中或襯底上具有電連接結(jié)構(gòu)，所述電連接結(jié)構(gòu)上具有介質(zhì)層；形成貫穿所述介質(zhì)層的接觸孔，所述接觸孔底部暴露出所述電連接結(jié)構(gòu)；通過原子層氣相沉積工藝在所述接觸孔底部和側(cè)壁表面形成金屬化物層；去除所述接觸孔側(cè)壁表面的金屬化物層，形成金屬化物；形成金屬化物之后，在所述接觸孔中形成插塞。原子層沉積工藝的間隙填充性能和階梯覆蓋性好，能夠較容易地在所述接觸孔底部表面形成金屬化物層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷進步，半導(dǎo)體器件的特征尺寸逐漸變小。關(guān)鍵尺寸的縮小意味著在芯片上可布置更多數(shù)量的晶體管，同時給半導(dǎo)體工藝提出了更高的要求。

源漏摻雜區(qū)和柵極結(jié)構(gòu)是晶體管的重要組成部分。晶體管通過在源漏摻雜區(qū)上形成插塞實現(xiàn)與外部電路的電連接。為了減小插塞與源漏摻雜區(qū)之間的電阻，在形成插塞之前在所述源漏摻雜區(qū)上形成金屬化物。

然而，現(xiàn)有的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法形成的金屬化物的階梯覆蓋性差，所形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，能夠改善所形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底中或襯底上具有電連接結(jié)構(gòu)，所述襯底和電連接結(jié)構(gòu)上具有介質(zhì)層；形成貫穿所述介質(zhì)層的接觸孔，所述接觸孔底部暴露出所述電連接結(jié)構(gòu)；通過原子層氣相沉積工藝在所述接觸孔底部和側(cè)壁表面形成金屬化物層；去除所述接觸孔側(cè)壁表面的金屬化物層，形成金屬化物；形成金屬化物之后，在所述接觸孔中形成插塞。

可選的，所述金屬化物層的材料為鈦硅或鎳硅。

可選的，所述金屬化物層的厚度為5nm～200nm。

可選的，通過原子層沉積工藝形成所述金屬化物層的反應(yīng)氣體包括：含金屬元素的前驅(qū)體和含四族元素的前驅(qū)體。

可選的，所述含金屬元素的前驅(qū)體為含鈦前驅(qū)體，所述含四族元素的前驅(qū)體為含硅前驅(qū)體；所述含鈦前驅(qū)體包括：TiCl₄，所述含硅前驅(qū)體包括：SiH₄、SiH₂或Si₂H₆。

可選的，通過原子層沉積工藝形成所述金屬化物層的工藝參數(shù)包括：反應(yīng)溫度為200℃～500℃；氣體壓強為0.2torr～5torr；所述含鈦前驅(qū)體的流量為5mL/min～100mL/min，所述含硅前驅(qū)體的流量為5mL/min～100mL/min。

可選的，去除所述接觸孔側(cè)壁表面的金屬化物層的步驟包括：在所述接觸孔底部表面的金屬化物層上形成保護層；以所述保護層為掩膜對所述金屬化物層進行刻蝕，去除所述接觸孔側(cè)壁表面的金屬化物層；去除所述接觸孔側(cè)壁表面的金屬化物層之后，去除所述保護層。

可選的，所述保護層的厚度為10?！?00埃。

可選的，所述保護層的材料為氧化硅。

可選的，形成所述保護層的步驟包括：在所述金屬化物層上形成初始保護層，所述接觸孔底部金屬化物層上的初始保護層具有第一厚度，覆蓋所述接觸孔側(cè)壁的初始保護層具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；對所述初始保護層進行刻蝕，直至去除覆蓋所述接觸孔側(cè)壁的初始保護層。

可選的，形成所述初始保護層的工藝包括：流體化學(xué)氣相沉積工藝。

可選的，去除覆蓋所述接觸孔側(cè)壁的初始保護層的工藝包括：濕法刻蝕或各向同性干法刻蝕。

可選的，通過濕法刻蝕對所述金屬化物層進行刻蝕的反應(yīng)物包括氫氟酸。