[发明专利]半导体器件及其形成方法有效
申请号: | 201710372635.8 | 申请日: | 2017-05-24 |
公开(公告)号: | CN108933132B | 公开(公告)日: | 2021-02-02 |
发明(设计)人: | 张城龙 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L27/06 | 分类号: | H01L27/06;H01L21/8234 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 徐文欣;吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体器件 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底上具有栅极结构、第一保护层以及第一介质层,第一保护层位于栅极结构的顶部表面,第一介质层覆盖栅极结构侧壁和第一保护层侧壁且暴露出第一保护层的顶部表面;
在部分第一介质层上形成电阻结构,所述电阻结构包括停止层和位于停止层顶部表面的电阻核心层;所述电阻结构还包括第二保护层,所述第二保护层位于电阻核心层的顶部表面,所述第二保护层的材料包括氧化硅,所述第二保护层的厚度为10埃~200埃;
在电阻结构和第一介质层上、以及第一保护层表面形成第二介质层;
采用第一刻蚀工艺刻蚀第一保护层上的第二介质层、电阻核心层以及电阻核心层上的第二介质层及第二保护层,直至暴露出第一保护层和停止层,形成第一栅极通孔和第一开口,第一栅极通孔位于第一保护层上的第二介质层中,第一开口贯穿电阻核心层、第二保护层和第二介质层;其中,所述第一刻蚀工艺对第二保护层的刻蚀速率大于对停止层的刻蚀速率。
2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,进行第一刻蚀工艺后,采用第二刻蚀工艺刻蚀第一栅极通孔底部的第一保护层以及第一开口底部的停止层直至暴露出栅极结构的顶部表面,在第一栅极通孔底部的第一保护层中形成第二栅极通孔,在第一开口底部的停止层中形成第二开口。
3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述停止层的材料和所述第一保护层的材料相同。
4.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述停止层的材料和所述第一保护层的材料为氮化硅、碳化硅、氮氧化硅或氧化钛。
5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述电阻结构还包括位于部分第一介质层表面的阻挡层,且所述停止层位于阻挡层的顶部表面;形成所述电阻结构的方法包括:在第一介质层表面和第一保护层表面形成电阻结构材料层,电阻结构材料层包括位于第一介质层表面和第一保护层表面的阻挡材料层、位于阻挡材料层表面的停止材料层以及位于停止材料层表面的电阻核心材料层;刻蚀去除第一保护层表面以及部分第一介质层表面的电阻结构材料层,形成所述电阻结构。
6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在刻蚀去除第一保护层表面以及部分第一介质层表面的电阻结构材料层的过程中,刻蚀工艺对阻挡材料层的刻蚀速率小于对停止材料层的刻蚀速率,且刻蚀工艺对阻挡材料层的刻蚀速率小于对第一保护层的刻蚀速率。
7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的材料包括氧化硅。
8.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:在所述第一栅极通孔和第二栅极通孔中形成栅极插塞;在所述第一开口和第二开口中形成电阻插塞。
9.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,还包括:在进行所述第一刻蚀工艺之前,形成贯穿所述第二介质层和所述第一介质层的源漏通孔,所述源漏通孔分别位于栅极结构两侧;形成填充满源漏通孔的平坦层;形成平坦层后,进行所述第一刻蚀工艺;进行所述第一刻蚀工艺后,去除平坦层;去除平坦层后,进行所述第二刻蚀工艺。
10.根据权利要求9所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述栅极结构两侧的基底中具有源漏掺杂区;所述第一介质层还位于所述源漏掺杂区上;所述源漏通孔位于源漏掺杂区上;
所述半导体器件的形成方法还包括:形成所述电阻结构之前,形成底层保护层,所述底层保护层位于所述源漏掺杂区表面,所述第一介质层覆盖源漏掺杂区表面的底层保护层;在形成所述平坦层之前,所述源漏通孔暴露出底层保护层;第二刻蚀工艺还刻蚀了底层保护层直至暴露出源漏掺杂区表面。
11.根据权利要求10所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述底层保护层的材料为氮化硅、碳化硅、氮氧化硅或氧化钛。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的