[發明專利]半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 202110271609.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN115083891A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 趙炳貴
• 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: H01L21/033
• 分類號: H01L21/033;H01L21/28;H01L21/768;H01L23/48;H01L29/423
• 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

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括襯底、位于所述襯底上的柵極結構、位于所述柵極結構頂部的金屬層、位于所述柵極結構側部的源漏摻雜層以及覆蓋所述源漏摻雜層的層間介質層；

在所述金屬層和所述層間介質層上方形成帶有凹槽的帽層，所述凹槽至少露出部分所述金屬層；

在所述凹槽和所述帽層上形成硬掩膜層，所述硬掩膜層覆蓋所述凹槽露出的所述金屬層；

刻蝕所述金屬層，形成第一開口；

去除所述硬掩膜層；

在所述金屬層和所述層間介質層層上方依次形成中間層和氧化物層，所述氧化物層具有第二開口，所述第二開口露出所述中間層；

以所述氧化物層為掩膜，刻蝕所述中間層，形成第三開口；

在所述第三開口中形成柵極插塞，所述柵極插塞的特征尺寸大于所述金屬層的特征尺寸。

2.根據權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述凹槽還露出部分所述層間介質層。

3.根據權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述凹槽的寬度大于所述第二開口的寬度。

4.根據權利要求1至3任一項所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述在所述金屬層和所述層間介質層上方形成帶有凹槽的帽層，所述凹槽至少露出部分所述金屬層的步驟，包括：

在所述金屬層和所述層間介質層上形成帽層；

在所述帽層上依次形成第一抗反射涂層和第一光刻膠層，所述第一光刻膠層形成露出部分所述第一抗反射涂層的第一圖形開口；

以所述第一光刻膠層為掩膜，沿所述第一圖形開口依次刻蝕所述第一抗反射涂層和所述帽層，去除部分帽層，形成凹槽，所述凹槽露出部分所述金屬層和部分所述層間介質層。

5.根據權利要求4所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，采用原子層沉積工藝或化學氣相沉積工藝形成所述帽層。

6.根據權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述帽層的材料包括碳氮化硅、氮化硅、氧化硅、碳氧化硅和氮化硼硅中的一種或多種。

7.根據權利要求1至3任一項所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述在所述凹槽和所述帽層上形成硬掩膜層，所述硬掩膜層覆蓋所述凹槽露出的所述金屬層，包括：

采用原子層沉積工藝或化學氣相沉積工藝在所述凹槽內和所述帽層上形成硬掩膜層；

采用平坦化工藝去除所述帽層上的硬掩膜層，使得所述硬掩膜層與所述凹槽的頂部齊平，所述硬掩膜層覆蓋所述凹槽露出的所述金屬層。

8.根據權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述采用平坦化工藝去除所述帽層上的硬掩膜層之后，還包括：

去除所述帽層。

9.根據權利要求8所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材料為氮化鈦。

10.根據權利要求1至3任一項所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述去除所述硬掩膜層，包括：

采用原子層沉積工藝或化學氣相沉積工藝在所述第一開口、所述硬掩膜層以及所述層間介質層上形成蓋帽層；

采用平坦化工藝去除所述金屬層上的所述蓋帽層和硬掩膜層、以及所述第一開口之上和所述層間介質層上的所述蓋帽層。

11.根據權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述蓋帽層的材料包括碳氮化硅、氮化硅、氧化硅、碳氧化硅和氮化硼硅中的一種或多種。