一种形成自对准接触部的方法技术

本发明专利技术提供了一种形成自对准接触部的方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有栅堆叠以及位于所述栅堆叠两侧的侧墙，所述侧墙两侧的衬底上形成有源/漏区及位于所述源/漏区之上的金属硅化物层；依序形成阻挡掩膜层及位于所述侧墙之外、所述阻挡掩膜层之上的第二侧墙；形成层间介质层，并进行表面平坦化直至暴露所述栅堆叠；去除所述第二侧墙及与所述第二侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层；以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠，能有效解决现有技术中无法精确且简易的减小栅极与接触部之间的距离的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种形成自对准接触部的方法。
技术介绍
在集成电路的制造过程中，通常采用钨塞(plug)作为接触部，实现互补金属氧化物半导体(CMOS)与外部的电连接。随着集成电路工艺的不断发展，器件的尺寸不断的缩小，使得不同层间的对位光刻的难度越来越高。由栅极间距缩减所引起的问题之一是：一旦接触部未对准时，会造成接触部到栅极(CTG)短路的形成。该CTG短路实际上破坏了MOS晶体管。由于晶体管栅极间距已经缩减到45纳米以下，所以CTG短路已经变成主要的成品率限制因素之一。当前用于减少CTG短路的方法包括控制定位和采用较小临界尺寸的接触部。然而，由于栅极间距已经缩减，所以精确定位要求变得非常困难。例如，栅极间距小于或等于100nm的晶体管需要小于10nm的层定位控制和关键尺寸(CD)控制，以实现可制造的工艺窗口。因此，接触部的制备难度很大。此外，随着鳍式场效应晶体管(Fin-FET)的立体器件结构的研究应用，晶体管栅极间距已经缩减到22纳米以下，如何减小电流延迟成为一个亟待解决的问题。一种可行的方法是通过减小栅极与接触部之间的距离，然而，通过传统光刻(Litho)工艺、反应离子刻蚀(RIE)工艺等来减小栅极与接触部之间的距离已经变得非常困难。
技术实现思路
本专利技术提供了一种形成自对准接触部的方法，以解决现有技术中无法精确且简易的减小栅极与接触部之间的距离的问题。本专利技术提供了一种形成自对准接触部的方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有栅堆叠以及位于所述栅堆叠两侧的侧墙，所述侧墙两侧的衬底上形成有源/漏区及位于所述源/漏区之上的金属硅化物层；依序形成阻挡掩膜层及位于所述侧墙之外、所述阻挡掩膜层之上的辅助侧墙；形成层间介质层，并进行表面平坦化直至暴露所述栅堆叠；去除所述辅助侧墙及与所述辅助侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层；以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠。优选地，所述栅堆叠依序包括：衬底之上的介质层、所述介质层之上的栅电极层及所述栅电极层之上的硬掩膜层。优选地，所述方法还包括：去除所述栅堆叠，形成金属栅凹槽；在所述金属栅凹槽内形成金属栅介质层；以金属填充所述金属栅凹槽；进行平坦化直至暴露所述侧墙。优选地，所述以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠包括：以填充物填充凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅电极层，所述填充物与所述栅电极层的选择刻蚀比≥50:1，所述填充物与所述栅介质层的选择刻蚀比≥50:1；去除所述栅堆叠，并形成金属栅介质层，且所述金属栅介质层与所述填充物的选择刻蚀比≥50:1；去除所述填充物；以金属填充凹槽并进行平坦化，直至暴露所述侧墙。优选地，所述填充物为不定型碳。优选地，所述去除所述辅助侧墙及与所述辅助侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层包括：去除所述辅助侧墙、所述栅堆叠和与所述辅助侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层及所述栅堆叠之下的所述衬底；形成金属栅介质层。优选地，所述形成金属栅介质层包括：沉积高k介质层；去除所述栅堆叠之外的高k介质层。优选地，所述衬底上还形成有鳍，所述栅堆叠以垂直于所述鳍的方向位于所述鳍之上，且所述源/漏区位于所述侧墙两侧的所述鳍上，以及位于所述源/漏区之上的所述金属硅化物层。优选地，所述辅助侧墙的材料包括以下任意一种：多晶硅、非晶硅。优选地，所述接触部包括以下任意一层或多层：黏合层、金属功函数层、扩散阻挡层、金属栅电极层。本专利技术提供了一种形成自对准接触部的方法，该方法包括：提供已形成有栅堆叠、栅堆叠两侧的侧墙、源/漏区以及源/漏区之上的金属硅化物层的衬底，然后依序形成阻挡掩膜层及其上的辅助侧墙，该侧墙作为用于形成接触部的牺牲层，接着形成层间介质层，并通过去除所述辅助侧墙及与其相接的阻挡掩膜层以暴露所述金属硅化物，最终填充金属并进行平坦化，形成自对准接触部。由于该过程中共形形成位于侧墙外的辅助侧墙，该辅助侧墙的位置即为接触部的位置，无需光刻定义接触部的位置；并且可以通过调整所述侧墙的厚度以精确调整接触部与栅极之间的间距，有效解决了现有技术中无法精确且简易的减小栅极与接触部之间的距离的问题。进一步地，本专利技术提供的方法还可以通过调整辅助侧墙的厚度以调整接触部的尺寸。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为根据本专利技术实施例提供的形成自对准接触部的方法的流程图；图2A至图2J为根据本专利技术实施例一提供的形成自对准接触部的过程的截面结构示意图；图3A至图3D为根据本专利技术实施例二提供的形成自对准接触部的过程的截面结构示意图；图4A至图4H为根据本专利技术实施例三提供的形成自对准接触部的过程的截面结构示意图；图5A至图5E为根据本专利技术实施例四提供的形成自对准接触部的过程的截面结构示意图；图6A至图6C为根据本专利技术实施例五提供的形成自对准接触部的过程的立体结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。为了更好地理解本专利技术，下面首先对现有技术中形成自对准接触部的过程进行简介，以平面器件为例，主要步骤包括：首先，通过双阱工艺定义nMOS和pMOS晶体管的有源区；接着，通过浅沟槽隔离工艺在晶体管有源区之间形成隔离；然后，通过多晶硅栅结构工艺在衬底表面形成栅堆叠；接着，采用轻掺杂漏注入工艺定义晶体管的源/漏区；然后，在栅堆叠的周围形成侧墙，并进行源/漏注入工艺以形成源/漏区；接着，利用自对准工艺等在源漏区上形成金属硅化物层以降低接触电阻；然后，通过旋涂法、化学机械平坦化CMP工艺等形成层间介质层；接着，通过光刻工艺、刻蚀工艺在ILD层中形成通孔以暴露源/漏区，并通过化学气相沉积法及CMP工艺在通孔中形成钨塞以作为接触部。随着器件尺寸越来越小，已经很难通过光刻工艺定义钨塞的位置；此外，随着器件尺寸的减小，如何减小栅极与接触部之间的间距来减小电流延迟也显得更加重要。本专利技术提供的一种形成自对准接触部的方法，通过在ILD层中靠近侧墙之处预置辅助侧墙，该辅助侧墙为牺牲层用于形成接触部，然后去除该辅助侧墙以暴露源/漏区，并通过沉积金属及CMP工艺以形成自对准接触部；由于在该过程中无需光刻定义接触部的位置，并且可以通过调整侧墙的厚度以精确调整接触部与栅极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成自对准接触部的方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上形成有栅堆叠以及位于所述栅堆叠两侧的侧墙，所述侧墙两侧的衬底上形成有源/漏区及位于所述源/漏区之上的金属硅化物层；依序形成阻挡掩膜层及位于所述侧墙之外、所述阻挡掩膜层之上的辅助侧墙；形成层间介质层，并进行表面平坦化直至暴露所述栅堆叠；去除所述辅助侧墙及与所述辅助侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层；以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠。

【技术特征摘要】
1.一种形成自对准接触部的方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上形成有栅堆叠以及位于所述栅堆叠两侧的侧墙，所述侧墙两侧的衬底上形成有源/漏区及位于所述源/漏区之上的金属硅化物层；依序形成阻挡掩膜层及位于所述侧墙之外、所述阻挡掩膜层之上的辅助侧墙；形成层间介质层，并进行表面平坦化直至暴露所述栅堆叠；去除所述辅助侧墙及与所述辅助侧墙相接的所述阻挡掩膜层，暴露所述金属硅化物层；以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述栅堆叠依序包括：衬底之上的介质层、所述介质层之上的栅电极层及所述栅电极层之上的硬掩膜层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：去除所述栅堆叠，形成金属栅凹槽；在所述金属栅凹槽内形成金属栅介质层；以金属填充所述金属栅凹槽；进行平坦化直至暴露所述侧墙。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以金属填满凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅堆叠包括：以填充物填充凹槽，并进行平坦化直至暴露所述栅电极层，所述填充物与所述栅电极层的选择刻蚀比≥50:1，所述填充物与所述栅介质层的选择刻蚀比≥50:1；去除所述栅堆叠，并形成金...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵治国，殷华湘，朱慧珑，赵超，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11