[发明专利]半导体装置结构

说明书

本公开提供一种半导体装置结构。半导体装置结构包含凸出于半导体基板之上的鳍有源区域；设置于鳍有源区域上的栅极堆叠物，其中栅极堆叠物包含栅极电介质层以及栅极电极；形成于鳍有源区域上且栅极堆叠物插入于其间的源极/漏极(S/D)部件；以及电性连接至栅极电极以及S/D部件中的其一的导电部件。导电部件包含：第一金属的底部金属部件；于底部金属部件上方的第二金属的顶部金属部件，其中第二金属的组成不同于第一金属；围绕顶部金属部件以及底部金属部件两者的阻挡层；以及围绕顶部金属部件且使顶部金属部件与底部金属部件以及阻挡层分开的衬层。

技术领域

本发明实施例涉及半导体技术，尤其涉及半导体装置的形成方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速成长。IC材料和设计方面的技术进步已经产生了几代IC，其中每一代都比上一代具有更小且更复杂的电路。集成电路演进期间，功能密度(例如，单位芯片面积的互连装置数目)通常会增加而部件尺寸(例如，可使用工艺生产的最小元件或线)却减少。此微缩化的过程通常会以增加生产效率与降低相关成本而提供助益。然而，此微缩化也会伴随着更为复杂的设计与将集成电路纳入装置的工艺。工艺上对应的进展使更为复杂的设计得以精确与可靠的方式所制造。

尽管在材料和制造技术方面取得了进步，但是在像是金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)装置的平面装置的缩放上已证明具有挑战性。为了克服这些挑战，开发了非平面晶体管，其例示为鳍式场效晶体管(FinFET)和全环绕栅极(GAA)晶体管。非平面晶体管的优点包含减少的短通道效应、减少的电流泄漏和更高的电流。为了进一步提升这种非平面晶体管的性能，推动使用高迁移率通道。作为一例示，硅锗合金由于其高载子迁移率而成为很有前景的通道材料。晶体管的缩放在互连结构中也面临包含电阻和RC延迟的挑战。举例而言，互连结构的各种导电部件，像是接触物、导孔或金属线，具有较小的尺寸，从而导致高接触电阻。常规的导电部件还包含阻挡层，其进一步减小了接触孔的尺寸。此外，金属填充是所关注的另一挑战，例如空隙或其他缺陷。

因此，尽管现有装置和互连结构已经大致足以满足预期目的，但是它们在每个方面都不是完全令人满意的。

发明内容

本公开实施例的目的在于提出一种半导体装置结构，以解决上述至少一个问题。

在一个例示方式中，本公开提供一种半导体装置结构。半导体装置结构包含：凸出于半导体基板之上的鳍有源区域；设置于鳍有源区域上的栅极堆叠物，其中栅极堆叠物包含栅极电介质层以及栅极电极；形成于鳍有源区域上且栅极堆叠物插入于其间的源极/漏极(S/D)部件；以及电性连接至栅极电极以及S/D部件中的其一的导电部件。导电部件包含：第一金属的底部金属部件；于底部金属部件上方的第二金属的顶部金属部件，其中第二金属的组成不同于第一金属；围绕顶部金属部件以及底部金属部件两者的阻挡层；以及围绕顶部金属部件且使顶部金属部件与底部金属部件以及阻挡层分开的衬层。

在另一个例示方式中，本公开提供一种半导体装置结构的制造方法。方法包含：形成沟槽于半导体基板上的电介质层中；形成阻挡层于沟槽的侧壁以及底表面上；形成第一金属的底部金属部件于阻挡层上，其中底部金属部件形成于沟槽的底部部分上；沉积衬层于底部金属部件以及阻挡层的侧壁上；以及形成第二金属的顶部金属部件于衬层上，其中顶部金属部件填充沟槽，且其中第二金属的组成不同于第一金属。

在又一个例示方式中，本公开提供一种半导体装置结构。半导体装置结构包含：具有有源区域的半导体基板；设置于有源区域上的栅极堆叠物，其中栅极堆叠物包含栅极电介质层以及栅极电极；形成于有源区域上且设置于栅极堆叠物的边缘上的源极/漏极(S/D)部件；以及电性连接至栅极电极以及S/D部件中的其一的导电部件。导电部件包含：第一金属的底部金属部件；于底部金属部件上方的第二金属的顶部金属部件，其中第二金属的组成不同于第一金属；以及围绕顶部金属部件以及底部金属部件两者的阻挡层，其中衬层使顶部金属部件与底部金属部件以及阻挡层分开。

附图说明