[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 202010509211.3 | 申请日: | 2020-06-07 |
公开(公告)号: | CN113764332A | 公开(公告)日: | 2021-12-07 |
发明(设计)人: | 金吉松;亚伯拉罕·庾 | 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: | H01L21/768 | 分类号: | H01L21/768;H01L23/528;H01L21/8234;H01L27/088 |
代理公司: | 上海知锦知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31327 | 代理人: | 高静 |
地址: | 201203 上海市浦东新*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底上形成多个沿第一方向延伸且沿第二方向依次排列的导电功能层、位于所述导电功能层之间基底上的底部介质层、以及位于所述导电功能层中的阻断结构,所述阻断结构分割沿所述第一方向位于阻断结构两侧的导电功能层;
形成覆盖所述底部介质层、导电功能层和阻断结构的顶部介质层;
刻蚀位于所述阻断结构和导电功能层交界位置处上方的顶部介质层、以及位于所述导电功能层侧壁的部分所述阻断结构,形成贯穿所述顶部介质层且露出所述导电功能层的部分顶部和部分侧壁的通孔;
在所述通孔中填充通孔互连结构,所述通孔互连结构与所述导电功能层的部分顶部和部分侧壁相接触。
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述导电功能层为栅极,所述底部介质层为层间介质层;
或者,所述导电功能层为互连线,所述底部介质层为金属层间介质层。
3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述阻断结构包括刻蚀停止层、以及位于所述刻蚀停止层与所述导电功能层侧壁之间的衬垫层;或者,所述阻断结构包括刻蚀停止层、以及位于所述刻蚀停止层与所述导电功能层侧壁之间的衬垫层,所述衬垫层还形成于所述刻蚀停止层的底部;
在形成所述通孔的步骤中,刻蚀位于所述导电功能层侧壁的部分所述衬垫层。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用刻蚀工艺,刻蚀位于所述导电功能层侧壁的部分所述衬垫层,所述刻蚀工艺对所述衬垫层和刻蚀停止层的刻蚀选择比至少为3:1。
5.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述通孔的步骤包括:刻蚀位于所述阻断结构和导电功能层交界位置处上方的顶部介质层,形成贯穿所述顶部介质层的初始通孔,所述初始通孔的底部暴露出部分的所述导电功能层和阻断结构;
刻蚀所述初始通孔底部的所述阻断结构,暴露出所述导电功能层与阻断结构相邻的部分侧壁,形成所述通孔。
6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用湿法刻蚀工艺和干法刻蚀工艺中的一种或两种,刻蚀所述初始通孔底部的所述阻断结构。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述导电功能层为金属栅极,所述底部介质层为层间介质层;
所述提供基底的步骤中,所述基底包括衬底以及多个分立于所述衬底上的鳍部,所述鳍部沿所述第二方向延伸,所述基底包括栅分割区、以及分别位于所述栅分割区两侧的第一器件单元区和第二器件单元区;
所述金属栅极横跨多个所述鳍部且覆盖所述鳍部的部分顶部和部分侧壁;
所述阻断结构形成于所述栅分割区上,沿所述第一方向,所述阻断结构与第一器件单元区最靠近所述阻断结构的鳍部之间具有第一距离,所述阻断结构与第二器件单元区最靠近所述阻断结构的鳍部之间具有第二距离,所述第二距离小于所述第一距离;
在形成所述通孔的步骤中,刻蚀位于所述栅分割区与所述第二器件单元区交界位置处上方的顶部介质层、以及位于所述第二器件单元区的金属栅极侧壁的部分所述阻断结构,形成露出所述第二器件单元区的金属栅极的部分顶部和部分侧壁的通孔;
在形成通孔的步骤中,所述半导体结构的形成方法还包括:刻蚀位于所述第一器件单元区靠近所述阻断结构的顶部介质层,形成接触孔,所述接触孔由所述第一器件单元区的金属栅极顶面与所述顶部介质层围成;
在形成所述通孔互连结构的步骤中,所述通孔互连结构与所述第二器件单元区的金属栅极的部分侧壁和部分顶面相接触,所述通孔互连结构用于调节所述第二器件单元区的金属栅极的功函数;
在形成所述通孔互连结构的步骤中,所述半导体结构的形成方法还包括:在所述接触孔中填充接触孔插塞,所述接触孔插塞的底部与所述第一器件单元区的金属栅极顶面相接触。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于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,未经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)有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造