[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202011047104.X
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114334795A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 肖張茹;荊學珍;張浩;于海龍;張田田
• 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/8234;H01L23/48;H01L23/528;H01L27/088;H01L23/532
• 代理公司: 北京市一法律師事務所 11654
• 代理人: 劉榮娟

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體基底以及位于所述半導體基底上的層間介質層；

在所述層間介質層中形成貫穿所述層間介質層的接觸結構；

部分刻蝕所述接觸結構使所述接觸結構頂面低于所述層間介質層頂面；

在所述接觸結構表面形成保護層，所述保護層的頂面低于所述層間介質層的頂面。

2.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述接觸結構表面形成保護層的方法包括：

部分刻蝕所述接觸結構使所述接觸結構頂面低于所述層間介質層頂面后所述層間介質層中形成暴露所述接觸結構的溝槽；

采用化學氣相沉積工藝在所述層間介質層表面，溝槽側壁以及表面沉積保護材料層，所述化學氣相沉積工藝的反應溫度為450攝氏度至600攝氏度；

所述接觸結構表面的保護材料層與所述接觸結構原位形成所述保護層；

刻蝕去除所述層間介質層表面以及溝槽側壁的保護材料層，其中，所述刻蝕工藝的刻蝕氣體包括所述化學氣相沉積工藝的反應氣體中的一種。

3.如權利要求2所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述接觸結構的材料包括鈷，所述保護層的材料包括鈦鈷合金。

4.如權利要求3所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述化學氣相沉積工藝的反應氣體包括四氯化鈦和氫氣；所述刻蝕工藝的刻蝕氣體包括四氯化鈦。

5.如權利要求4所述半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述接觸結構表面形成保護層的方法包括：等離子體增強化學氣相沉積工藝。

6.如權利要求5所述半導體結構的形成方法，其特征在于，采用化學氣相沉積工藝在所述層間介質層表面，溝槽側壁以及表面沉積保護材料層的方法包括：打開射頻，通入四氯化鈦和氫氣，所述四氯化鈦和氫氣反應生成鈦金屬，所述鈦金屬沉積在所述層間介質層表面，溝槽側壁以及表面形成保護材料層。

7.如權利要求6所述半導體結構的形成方法，其特征在于，刻蝕去除所述層間介質層表面以及溝槽側壁的保護材料層的方法包括：關閉射頻，停止通入氫氣，繼續通入所述四氯化鈦，所述四氯化鈦與鈦金屬反應去除所述保護材料層。

8.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述半導體基底包括半導體襯底以及與所述半導體襯底一體的鰭片，所述鰭片表面形成有柵極結構以及位于所述柵極結構兩側的源極和漏極。

9.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述接觸結構頂面低于所述層間介質層頂面2納米至20納米。

10.一種半導體結構，其特征在于，包括：

半導體基底，所述半導體基底上形成有層間介質層；

接觸結構，位于所述層間介質層中，所述接觸結構頂面低于所述層間介質層頂面；

保護層，位于所述接觸結構表面，所述保護層的頂面低于所述層間介質層的頂面。

11.如權利要求10所述的半導體結構，其特征在于，所述半導體基底包括半導體襯底以及與所述半導體襯底一體的鰭片，所述鰭片表面形成有柵極結構以及位于所述柵極結構兩側的源極和漏極。

12.如權利要求10所述的半導體結構，其特征在于，所述接觸結構的材料包括鈷，所述保護層的材料包括鈦鈷合金。

13.如權利要求10所述的半導體結構，其特征在于，所述接觸結構頂面低于所述層間介質層頂面2納米至20納米。