[發明專利]使用強化柵極蓋體及間隔物部分的自對準接觸部保護

在審

• 申請號: 201711086530.2
• 申請日: 2017-11-07
• 公開（公告）號: CN108063120A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 謝瑞龍;成敏圭;金勛;樸燦柔
• 申請（專利權）人: 格芯公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及使用強化柵極蓋體及間隔物部分的自對準接觸部保護，其中，一方法包括：提供起始結構，起始結構包含半導體襯底、源極與漏極、位在源極與漏極上方的硬罩襯墊層、位在硬罩襯墊層上方的底端介電層、介于源極與漏極間的金屬柵極，其中金屬柵極通過間隔物所界定、介于對應間隔物間并且位在金屬柵極上面的柵極蓋體開口、以及位在底端介電層上面并且位在柵極蓋體開口中的頂端介電層，從而產生柵極蓋體。該方法更包括移除頂端介電層的部分，該移除導致接觸開口及位于間隔物及/或柵極蓋體的頂端部分處的凹坑，以及以蝕刻終止材料來填充凹坑，蝕刻終止材料具有比間隔物與柵極蓋體的材料更佳的蝕刻終止能力。亦揭示所產生的半導體結構。

技術領域

本發明大體上是關于減少或消除制作自對準接觸部時的柵極蓋體及間隔物損失。更具體地說，本發明是關于在形成自對準接觸部前，先通過強化柵極蓋體與間隔物的部分來保護自對準接觸部。

背景技術

隨著半導體裝置持續縮小尺寸，制造商已必須調整制作程序。舉例而言，已采用自對準接觸部以解決因尺寸縮減所導致的錯準(misaligning)。然而，在自對準接觸部使用硬罩柵極蓋體當作蝕刻終止物的情形下，各種其它程序(諸如在接觸部的電漿蝕刻期間對柵極蓋體/間隔物材料的有限蝕刻選擇性)可能會造成柵極蓋體及/或間隔物損失，這對自對準接觸部而言是有害的。

發明內容

因此，需要用以降低或消除柵極蓋體及/或間隔物損失的解決方案。

在一項態樣中，透過提供一種降低或消除制作自對準接觸部時柵極蓋體及間隔物損失的方法，得以克服先前技術的缺點，并且提供附加優點。該方法包括提供起始結構，該起始結構包括半導體襯底、多個源極與漏極、位在該多個源極與漏極上方的硬罩襯墊層、位在該硬罩襯墊層上方的底端介電層、介于該多個源極與漏極之間的多個金屬柵極(該多個金屬柵極通過間隔物所界定)、介于對應間隔物之間并且位在該多個金屬柵極上面的柵極蓋體開口、以及位在該底端介電層上面并且位在該柵極蓋體開口中的頂端介電層，所產生的是柵極蓋體。該方法更包括移除該頂端介電層的部分，該移除導致接觸開口及位于該間隔物與柵極蓋體其中之一或多者的頂端部分處的至少一個凹坑，還包括以蝕刻終止材料來填充該至少一個凹坑，該蝕刻終止材料具有比該間隔物與柵極蓋體的材料更佳的蝕刻終止能力。

根據另一態樣，提供一種半導體結構。該半導體結構包括半導體襯底、源極、漏極、介于該源極與該漏極之間的柵極結構，該柵極結構包括傳導柵極電極及包括柵極覆蓋材料的柵極蓋體，該柵極蓋體位于包括間隔物材料的一對間隔物之間，該對間隔物及/或該柵極蓋體其中至少一者的頂端部分內有以蝕刻終止材料填充的至少一個凹坑，該蝕刻終止材料具有比該間隔物材料及該柵極覆蓋材料更佳的蝕刻終止能力，該半導體結構還包括至少一個源極接觸部與至少一個漏極接觸部，各別接觸部包覆各凹坑。

本發明的這些及其它目的、特征及優點經由以下本發明各項態樣的詳細說明，搭配附圖，將會變為顯而易見。

附圖說明

圖1根據本發明的一或多項態樣，為起始結構100的一項實施例的截面圖，該起始結構包括半導體襯底(其轉而可以是位在襯底上的鰭片)、柵極結構(該柵極結構包括介于諸間隔物對之間的凹陷金屬柵極電極)、源極/漏極、位在該源極/漏極上方的硬罩襯墊層、位在該硬罩襯墊層上方的底端介電層、以及位在亦形成柵極蓋體的底端介電層上方的頂端介電層。

圖2根據本發明的一或多項態樣，繪示圖1的起始結構的一項實施例在形成位在硬罩層中的開口、并且移除間隔物對與柵極蓋體的部分以形成凹坑之后的情況。

圖3根據本發明的一或多項態樣，繪示圖2的結構的一項實施例在形成位在其上方的蝕刻終止層之后的情況，其亦填滿凹坑，該蝕刻終止層具有比間隔物與柵極蓋體的材料更佳的蝕刻終止能力。

圖4根據本發明的一或多項態樣，繪示圖3的結構的一項實施例在從接觸開口移除保形蝕刻終止層、但受填充凹坑仍留下之后的情況。