[發明專利]半導體結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201810047177.5
• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN110061007B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 韓亮
• 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: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524
• 代理公司: 上海知錦知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括單元存儲器區和外圍區，所述襯底上形成多個分立的柵極疊層結構，所述單元存儲器區的相鄰柵極疊層結構和所述襯底圍成溝槽；

在所述溝槽的側壁形成保護層；

形成所述保護層后，在所述溝槽內形成阻擋層，所述阻擋層的頂部低于所述柵極疊層結構的頂部；

沉積介質材料并刻蝕所述介質材料，保留位于所述外圍區柵極疊層結構側壁的介質材料作為側墻，且剩余介質材料還填充形成有所述阻擋層的溝槽；

去除高于所述阻擋層頂部的介質材料、側墻和保護層，露出所述柵極疊層結構的部分側壁；

露出所述柵極疊層結構的部分側壁后，去除所述阻擋層；

去除所述阻擋層后，采用金屬硅化物工藝，將露出的柵極疊層結構轉化為金屬硅化物層；

形成覆蓋所述金屬硅化物層和側墻的頂部介質層，所述頂部介質層還形成于所述溝槽內，且所述頂部介質層在所述溝槽開口位置處密封所述溝槽，且在所述溝槽內圍成孔洞。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述阻擋層的步驟包括：在所述柵極疊層結構露出的襯底上形成阻擋膜，所述阻擋膜覆蓋所述柵極疊層結構的頂部；

在所述單元存儲器區的阻擋膜上形成補償層；

去除所述外圍區的阻擋膜、所述單元存儲器區的補償層以及部分厚度的阻擋膜，保留覆蓋所述溝槽部分側壁的阻擋膜作為阻擋層。

3.如權利要求1或2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述保護層的步驟中，所述保護層保形覆蓋所述襯底和柵極疊層結構。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述側墻后，露出所述柵極疊層結構的部分側壁之前，還包括：在所述側墻露出的襯底上形成底部介質層；

露出所述柵極疊層結構的部分側壁的步驟中，還去除高于所述阻擋層頂部的底部介質層。

5.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述側墻的步驟包括：形成保形覆蓋所述柵極疊層結構的頂部和側壁、以及所述襯底的介質材料，所述介質材料還填充形成有所述阻擋層的溝槽；

刻蝕去除位于所述柵極疊層結構頂部的介質材料以及所述襯底上的介質材料，保留位于所述外圍區柵極疊層結構側壁的介質材料作為側墻，并保留所述溝槽內的介質材料。

6.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述頂部介質層的工藝為等離子體增強化學氣相沉積工藝。

7.如權利要求1或6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述頂部介質層的材料為等離子體增強四乙氧基硅烷或等離子體增強氧化硅。

8.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，位于所述金屬硅化物層頂部的頂部介質層厚度為至

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為無定形碳。

10.如權利要求1或5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，形成所述介質材料的工藝為原子層沉積工藝或低壓化學氣相沉積工藝。

11.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述補償層的材料為光刻膠。

12.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料為氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的一種或多種。

13.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層為高溫氧化層，形成所述保護層的工藝為低壓爐管工藝。

14.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的厚度為至