[发明专利]半导体结构及其形成方法在审
申请号: | 202011018886.4 | 申请日: | 2020-09-24 |
公开(公告)号: | CN114256350A | 公开(公告)日: | 2022-03-29 |
发明(设计)人: | 王楠 | 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: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06 |
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,所述基底包括衬底以及位于衬底上多个分立的鳍部,所述鳍部露出的衬底上形成有隔离层,所述隔离层覆盖所述鳍部的部分侧壁,所述隔离层上形成有横跨所述鳍部的栅极结构,沿所述栅极结构的延伸方向,所述基底包括相邻的第一器件区和第二器件区,所述第一器件区用于形成第一型晶体管,所述第二器件区用于形成第二型晶体管,所述第一型和第二型不同;
在所述第一器件区中,在所述栅极结构两侧的鳍部中形成第一型掺杂半导体层;
形成覆盖部分的所述第一型掺杂半导体层的保护层,所述保护层露出所述第一型掺杂半导体层中朝向所述第二器件区的部分侧壁;
形成所述保护层后,利用外延生长工艺,在所述第二器件区的所述栅极结构两侧的鳍部中形成第二型掺杂半导体层,且在所述外延生长工艺的过程中,形成连接所述第二型掺杂半导体层与所述第一型掺杂半导体层的连接层;
在所述栅极结构露出的衬底上形成层间介质层,所述层间介质层覆盖第二型掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层和连接层;
在所述第二型掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层和连接层的顶部上方的所述层间介质层中形成源漏插塞,所述源漏插塞与所述第二型掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层和连接层的顶部相连。
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,形成所述保护层的步骤包括:形成保形覆盖所述第一型掺杂半导体层、鳍部和隔离层的保护材料层;
在所述保护材料层上形成掩膜层,在所述第二器件区和第一器件区的交界处,所述掩膜层露出所述第一型掺杂半导体层的部分侧壁上的保护层,在所述第二器件区中,所述掩膜层露出所述栅极结构两侧的部分保护层;
以所述掩膜层为掩膜,刻蚀部分的所述保护材料层,露出所述第二器件区的部分鳍部,并露出所述第一型掺杂半导体层的部分侧壁,剩余的所述保护材料层作为保护层;
所述形成方法还包括:去除所述掩膜层。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,露出所述第二器件区的部分鳍部后,去除所述掩膜层之前,所述形成方法还包括:以所述掩膜层为掩膜,在所述第二器件区中,刻蚀所述栅极结构两侧的部分厚度的鳍部,在所述鳍部中形成凹槽;
形成所述第二型掺杂半导体层的步骤中,所述第二型掺杂半导体层形成于所述凹槽中。
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,在所述第二器件区中,刻蚀所述栅极结构两侧的部分厚度的鳍部的过程中,还刻蚀位于所述鳍部侧壁的保护层,在所述凹槽的位置处,位于所述鳍部侧壁的剩余保护层顶部和所述凹槽底部相齐平。
5.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一型掺杂半导体层的形状为西格玛形;
刻蚀所述栅极结构两侧部分厚度的鳍部的步骤中,还刻蚀部分的所述第一型掺杂半导体层,使所述保护层露出的所述第一型掺杂半导体层的表面为平面。
6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述源漏插塞的步骤包括:以所述第二型掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层和连接层的顶部为刻蚀停止位置,刻蚀所述层间介质层,形成露出所述第二型掺杂半导体层、第一型掺杂半导体层和连接层的源漏接触孔;
在所述源漏接触孔中填充导电材料层,所述导电材料层还覆盖所述层间介质层的顶部;
以所述层间介质层的顶部作为停止位置,对所述导电材料层进行平坦化处理,所述源漏接触孔中的剩余导电材料作为源漏插塞。
7.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用各向异性的干法刻蚀工艺,刻蚀部分的所述保护材料层。
8.如权利要求3或5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,采用各向异性的干法刻蚀工艺,刻蚀所述栅极结构两侧的部分厚度的鳍部。
9.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述保护层的材料包括包括氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、氮碳化硅、氮化硼、氮化硼硅和氮化硼碳硅中的一种或多种。
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