[發明專利]具有多個接觸插塞的裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201710447702.8
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN108735656B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 王朝勳;楊復凱;王美勻;趙高毅
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種具有多個接觸插塞的裝置及其制造方法。多個接觸插塞的制造方法包括形成晶體管，其包含形成源極/漏極區于虛擬柵極堆疊的一側，形成第一層間介電層覆蓋源極/漏極區，以及以取代柵極堆疊取代虛擬柵極堆疊。方法包括形成第二層間介電層于第一層間介電層以及取代柵極堆疊上方，以及形成電性耦合至源極/漏極區的下源極/漏極接觸插塞。第三層間介電層形成于第二層間介電層上方。柵極接觸插塞形成于第二層間介電層和第三層間介電層中。上源極/漏極接觸插塞被形成以重疊并接觸下源極/漏極接觸插塞。上源極/漏極接觸插塞和柵極接觸插塞是由不同材料所形成。

技術領域

本揭露是有關于一種多個接觸插塞的制造方法，且特別是有關于一種根據各個接觸插塞的需求，例如：深寬比或電阻率，制造多個接觸插塞的方法。

背景技術

在晶體管制造中，金屬被用以形成接觸插塞和金屬柵極。接觸插塞被用來連接至晶體管的源極和漏極區以及柵極。

在形成接觸插塞的一般制造制程中，第一源極/漏極接觸插塞是形成于第一層間介電層中，且第一源極/漏極接觸插塞電性連接至源極/漏極區。然后，形成接觸蝕刻停止層和第二層間介電層，以及形成柵極接觸開口并延伸至第二層間介電層、接觸蝕刻停止層和第一層間介電層中，以暴露出下方的金屬柵極。源極/漏極接觸開口也形成并延伸至第二層間介電層和接觸蝕刻停止層中，以暴露出第一源極/漏極接觸插塞。然后，以導電材料填充柵極接觸開口和源極/漏極接觸開口，以形成柵極接觸插塞和第二源極/漏極接觸插塞。在此制程中所形成的接觸插塞可能有空洞形成于其中的困擾，特別是具有高深寬比的柵極接觸插塞。

發明內容

根據本揭露的一些實施例，方法包括形成晶體管，其包含形成源極/漏極區于虛擬柵極堆疊的一側，形成第一層間介電層覆蓋源極/漏極區，以及以取代柵極堆疊取代虛擬柵極堆疊。上述方法還包括形成第二層間介電層于第一層間介電層以及取代柵極堆疊上方，以及形成下源極/漏極接觸插塞，所述下源極/漏極接觸插塞電性耦合至源極/漏極區。下源極/漏極接觸插塞穿過第一層間介電層和第二層間介電層。第三層間介電層形成于第二層間介電層上方。柵極接觸插塞形成于第二層間介電層和第三層間介電層中。上源極/漏極接觸插塞被形成以重疊并接觸下源極/漏極接觸插塞。上源極/漏極接觸插塞穿過第三層間介電層。上源極/漏極接觸插塞和柵極接觸插塞是由不同材料所形成。

根據本揭露的一些實施例，方法包括形成具有柵極堆疊以及位于柵極堆疊的一側的源極/漏極區的晶體管，其中柵極堆疊位于第一層間介電層中；以及，形成下源極/漏極接觸插塞，所述下源極/漏極接觸插塞電性耦合至源極/漏極區。在第一制程操作中，柵極接觸插塞被形成于柵極堆疊上方并接觸柵極堆疊。在第二制程操作中，上源極/漏極接觸插塞被形成以重疊并接觸下源極/漏極接觸插塞。蝕刻停止層是形成于上源極/漏極接觸插塞和柵極接觸插塞上方，并接觸上源極/漏極接觸插塞和柵極接觸插塞。

根據本揭露的一些實施例，裝置包括第一層間介電層、于第一層間介電層中的柵極堆疊、于第一層間介電層上方的第二層間介電層、相鄰于柵極堆疊的源極/漏極區域，以及位于源極/漏極區域上方并耦合至源極/漏極區域的下源極/漏極接觸插塞。下源極/漏極接觸插塞穿過第一層間介電層和第二層間介電層。上源極/漏極接觸插塞位于下源極/漏極接觸插塞上方并接觸下源極/漏極接觸插塞。柵極接觸插塞位于柵極堆疊上方并接觸柵極堆疊。上源極/漏極接觸插塞以及柵極接觸插塞是由不同材料所形成。

附圖說明

通過以下詳細說明并配合附圖閱讀，可更容易理解本揭露。在此強調的是，按照產業界的標準做法，各種特征并未按比例繪制，僅為說明的用。事實上，為了清楚的討論，各種特征的尺寸可任意放大或縮小。

圖1至圖26為根據一些實施例的形成晶體管的中間制程的立體圖和剖面圖；

圖27是根據一些實施例繪示形成晶體管和接觸插塞的制程流程圖。

具體實施方式