[其他]一种半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，更具体地，涉及一种半导体器件及其制造方法，特别是包括替代栅的半导体器件的制作方法以及利用所述方法制作出的半导体器件。 

背景技术

随着半导体器件的尺寸越来越小，接触孔(CA)及相应的接触部也越来越小，且相互间的距离也随之减小。利用传统工艺制造较小的接触孔/接触部存在以下一些问题：(1)由于栅上的刻蚀深度与源/漏区中的刻蚀深度不同，容易造成接触孔与栅之间的短路；(2)由于源/漏区中的刻蚀深度较深且开口较小(即，具有较小的宽高比)，可能会引起无法完全刻通、填充金属中出现空洞等多种工艺缺陷，从而限制了工艺的选择性，而且导致了寄生电阻的增大。 

为了解决上述问题，申请人已经提出了如下的工艺(中国专利申请号200910092514.3，代理所案号IB094429)。具体来说，首先，在形成了晶体管结构(包括栅极、源/漏极)的半导体衬底上沉积第一层间介质层，并通过对该第一层间介质层进行平坦化工艺，例如CMP(化学机械抛光)，使得露出栅极。然后，在第一层间介质层中与源/漏极相对应的部位形成接触孔，并填充金属等导电材料，以形成与源/漏极相接触的下接触部。接着，再沉积第二层间介质层，在第二层间介质层中形成分别与栅极、源/漏极相对应的接触孔，并填充金属等导电材料，以形成与栅极、源/漏极相接触的上接触部。 

这样，通过分两个步骤来形成接触部，减小了单次刻蚀接触孔时的困难。而且，在形成上接触部时，所刻蚀的接触孔的深度在栅极、源/漏极部位是相同的。因此，克服了上述现有技术中的问题。 

但是，当这种工艺应用于替代栅结构时，通常栅极金属的填充和接触孔中金属的填充是分两个步骤来进行的，而且栅极金属和填充接触孔所用的金属并不相同(参见申请人的上述专利申请200910092514.3)。此外，在与源/漏极相接触的下接触部形成后需要进行一次CMP，该CMP的工艺复杂，并且要求很高。 

有鉴于此，需要提供一种新颖的半导体器件及其制作方法，以简化工艺流程。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制作方法，以克服上述现有技术中的问题，特别是简化替代栅工艺的流程。 

根据本发明的一方面，提供了一种制作半导体器件的方法，包括：提供半导体衬底；在半导体衬底上形成晶体管结构，该晶体管结构包括栅极区以及源/漏区，所述栅极区包括在半导体衬底上形成的栅极介质层以及在栅极介质层上形成的牺牲栅；沉积第一层间介质层，对所述第一层间介质层进行平坦化，以露出牺牲栅；去除所述牺牲栅，形成替代栅孔；在第一层间介质层中与源/漏区相对应的位置形成第一接触孔；以及在所述第一接触孔以及替代栅孔中填充第一导电材料，以形成第一接触部和替代栅，所述第一接触部与源/漏区相接触。 

优选地，在形成第一接触部和替代栅之后，该方法还可以包括：沉积第二层间介质层；在第二层间介质层中与所述第一接触部和替代栅相对应的位置形成第二接触孔；在所述第二接触孔中填充第二导电材料，以形成第二接触部，所述第二接触部分别与第一接触部和替代栅相接触。 

优选地，在形成替代栅孔之后，且在形成第一接触孔之前，该方法还可以包括：在所述替代栅孔中形成功函数调节层。进一步优选地，在形成第一接触孔之后，且在填充第一导电材料之前，该方法还可以包括：在所述第一接触孔中形成衬层。 

优选地，在形成第一接触孔之后，且在填充第一导电材料之前，该方法还可以包括：在所述第一接触孔以及替代栅孔中形成衬层，所述衬层处于替代栅孔中的部分用作功函数调节材料。 

优选地，在形成第二接触孔之后，且在填充第二导电材料之前，该方法还可以包括：在所述第二接触孔中形成衬层。 

优选地，所述第一导电材料可以为Ti、Al或者二者的合金。 

根据本发明的另一方面，提供了一种半导体器件，包括：半导体衬底；在半导体衬底上形成的晶体管结构，该晶体管结构包括栅极区以及源/漏区，所述栅极区包括在半导体衬底上形成的栅极介质层以及在栅极介质层上形成的替代栅；在半导体衬底上形成的第一层间介质层；以及在第一层间介质层中与源/漏区相对应的位置形成的第一接触部，所述第一接触部与源/漏区相接触，其中所述第一接触部与替代栅由同一导电材料层构成。 

优选地，该半导体器件还可以包括：在第一层间介质层上形成的第二层间介质层；以及在第二层间介质层与第一接触部以及替代栅相对应的位置形成的第二接触部，所述第二接触部分别与第一接触部和替代栅相接触。