[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201710174486.4
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN108630549B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 張城龍;張海洋
• 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: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;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；

在所述基底上形成多個柵極結構、覆蓋柵極結構部分側壁的第一層間介質層、以及位于第一層間介質層上且覆蓋柵極結構部分側壁的第二層間介質層，第二層間介質層的密度大于第一層間介質層的密度；

至少去除第二層間介質層；

至少去除第二層間介質層后，在柵極結構兩側的基底上形成第三層間介質層，所述第三層間介質層的密度小于第二層間介質層的密度；

形成至少貫穿第三層間介質層的接觸孔，且所述接觸孔位于相鄰柵極結構之間。

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，僅去除第二層間介質層；去除第二層間介質層后，在第一層間介質層的表面形成第三層間介質層；形成貫穿第三層間介質層和第一層間介質層的所述接觸孔。

3.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，去除第二層間介質層和第一層間介質層；去除第二層間介質層和第一層間介質層后，形成所述第三層間介質層；形成僅貫穿第三層間介質層的所述接觸孔。

4.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，形成所述柵極結構、第一層間介質層和第二層間介質層的方法包括：在所述基底上形成多個偽柵極結構；在所述基底上形成覆蓋偽柵極結構部分側壁的第一層間介質層；在所述第一層間介質層上形成覆蓋偽柵極結構部分側壁的第二層間介質層，且所述第二層間介質層暴露出偽柵極結構的頂部表面；形成第二層間介質層后，去除偽柵極結構，形成貫穿第一層間介質層和第二層間介質層的開口；在所述開口中形成柵極結構。

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，還包括：在形成第一層間介質層之前，在所述偽柵極結構側壁形成側墻；所述第一層間介質層覆蓋側墻部分側壁；第二層間介質層覆蓋側墻部分側壁；所述柵極結構的頂部表面低于所述側墻的頂部表面；在所述開口中形成位于柵極結構頂部表面的保護層；形成所述第三層間介質層后，所述第三層間介質層還覆蓋側墻的側壁、以及側墻和保護層的頂部表面。

6.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述接觸孔暴露出側墻和保護層的側壁、保護層的部分頂部表面以及基底。

7.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料為氮化硅、碳化硅或氮化硼；所述側墻的材料為氮化硅、碳化硅或氮化硼。

8.根據權利要求4或5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述多個柵極結構沿著垂直于柵極結構延伸方向排列；在所述柵極結構排列方向上，所述接觸孔的尺寸小于相鄰柵極結構之間的尺寸。

9.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，形成所述第一層間介質層的方法包括：在所述基底上形成覆蓋偽柵極結構的第一層間介質膜；去除偽柵極結構兩側的部分第一層間介質膜、以及偽柵極結構上的第一層間介質膜，使第一層間介質膜形成所述第一層間介質層；

形成所述第二層間介質層的方法包括：在所述第一層間介質層和偽柵極結構上形成第二層間介質膜；平坦化所述第二層間介質膜直至暴露出偽柵極結構的頂部表面，使第二層間介質膜形成第二層間介質層。

10.根據權利要求9所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一層間介質層的材料包括氧化硅；所述第二層間介質層的材料包括氧化硅。

11.根據權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一層間介質膜的工藝包括流體化學氣相沉積工藝；形成所述第二層間介質膜的工藝為高密度等離子體化學氣相沉積工藝。