[發(fā)明專利]具有金屬氧化物帽蓋的接觸部以抑制短接的有源柵極上方接觸部

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010582897.9
• 申請(qǐng)日: 2020-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN112542455A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·胡拉尼;R·弗里蘭;G·埃爾巴茲;M·昌德霍克;R·E·申克爾;G·辛格;F·格瑟特萊恩;N·卡比爾;T·A·特羅尼克;E·韓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 英特爾公司
• 主分類號(hào): H01L27/088
• 分類號(hào): H01L27/088;H01L23/522
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 劉炳勝

描述了具有金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的有源柵極上方接觸部。在示例中，一種集成電路結(jié)構(gòu)包括襯底上方的多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，柵極結(jié)構(gòu)中的每個(gè)在其上包括柵極絕緣層。多個(gè)導(dǎo)電溝槽接觸結(jié)構(gòu)與多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)交替，導(dǎo)電溝槽接觸結(jié)構(gòu)中的每個(gè)在其上包括金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)。層間電介質(zhì)材料在多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)上方并且在多個(gè)導(dǎo)電溝槽接觸結(jié)構(gòu)上方。開口在層間電介質(zhì)材料中并且在多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)的柵極絕緣層中。導(dǎo)電過孔在開口中，導(dǎo)電過孔與多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)中的對(duì)應(yīng)的一個(gè)直接接觸，并且導(dǎo)電過孔在金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)中的一個(gè)或多個(gè)的一部分上。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的實(shí)施例涉及高級(jí)集成電路結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及具有金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)以抑制短接的有源柵極上方接觸部以及制造具有金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的有源柵極上方接觸部的方法。

背景技術(shù)

過去幾十年來，集成電路中特征的縮放已經(jīng)成為不斷成長的半導(dǎo)體行業(yè)背后的驅(qū)動(dòng)力。縮放到越來越小的特征使得能夠在半導(dǎo)體芯片的有限基板面積上實(shí)現(xiàn)增大的密度的功能單元。例如，縮小晶體管大小允許在芯片上結(jié)合增大數(shù)量的存儲(chǔ)器或邏輯器件，為產(chǎn)品制造帶來增大的容量。然而，對(duì)越來越大容量的追求并非沒有問題。優(yōu)化每個(gè)器件性能的必要性變得越來越重要。

常規(guī)和當(dāng)前已知的制造工藝中的變化性可能會(huì)限制將它們進(jìn)一步擴(kuò)展到10納米節(jié)點(diǎn)或亞10納米節(jié)點(diǎn)范圍的可能性。因此，未來技術(shù)節(jié)點(diǎn)所需的功能部件的制造可能需要在當(dāng)前制造工藝中引入新的方法或整合新的技術(shù)，或者用新的方法或新的技術(shù)來取代當(dāng)前制造工藝。

在集成電路器件的制作中，隨著器件尺寸繼續(xù)縮小，諸如三柵極晶體管的多柵極晶體管已經(jīng)變得更加普及。三柵極晶體管通常是在體硅襯底或絕緣體上硅襯底上制造的。在一些實(shí)例中，因?yàn)轶w硅襯底成本更低并且與現(xiàn)有的高良品率體硅襯底基礎(chǔ)設(shè)施兼容，所以體硅襯底是優(yōu)選的。

然而，縮放多柵極晶體管并非沒有結(jié)果。隨著微電子電路的這些功能構(gòu)建塊的尺寸減小并且隨著給定區(qū)域中制造的功能構(gòu)建塊的絕對(duì)數(shù)量增大，對(duì)用于制造這些構(gòu)建塊的半導(dǎo)體工藝的約束已經(jīng)變得勢(shì)不可擋。

附圖說明

圖1A示出了具有設(shè)置在柵電極的無源部分上方的柵極接觸部的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖1B示出了具有設(shè)置在柵電極的無源部分上方的柵極接觸部的非平面半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖2A示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的具有設(shè)置在柵電極的有源部分上方的柵極接觸部過孔的半導(dǎo)體器件的平面圖。圖2B示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的具有設(shè)置在柵電極的有源部分上方的柵極接觸部過孔的非平面半導(dǎo)體器件的截面圖。

圖3A-圖3I示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出在制造具有金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的有源柵極上方接觸(COAG)結(jié)構(gòu)的方法中的各種操作的截面圖。

圖4A示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖4B示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出另一個(gè)金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖4C示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出又一個(gè)金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖5示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出在制造具有金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的有源柵極上方接觸(COAG)結(jié)構(gòu)的方法中的弱和強(qiáng)帽蓋材料相互作用的截面圖。

圖6A-圖6B示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出在制造金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的方法中的各種操作的截面圖。

圖7A-圖7D示出了根據(jù)本公開實(shí)施例的示出在制造金屬氧化物帽蓋結(jié)構(gòu)的另一種方法中的各種操作的截面圖。

圖8A示出了根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例的具有設(shè)置在柵極的有源部分上方的柵極接觸部過孔的另一個(gè)半導(dǎo)體器件的平面圖。

圖8B示出了根據(jù)本公開另一個(gè)實(shí)施例的具有耦合一對(duì)溝槽接觸部的溝槽接觸部過孔的另一個(gè)半導(dǎo)體器件的平面圖。

圖9示出了根據(jù)本公開一種實(shí)施方式的計(jì)算裝置。