[发明专利]一种半导体结构及其制造方法有效
申请号: | 201110182573.7 | 申请日: | 2011-06-30 |
公开(公告)号: | CN102856206A | 公开(公告)日: | 2013-01-02 |
发明(设计)人: | 朱慧珑;尹海洲;骆志炯 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所;北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336;H01L21/768;H01L29/78;H01L29/08 |
代理公司: | 北京汉昊知识产权代理事务所(普通合伙) 11370 | 代理人: | 朱海波 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 半导体 结构 及其 制造 方法 | ||
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造领域,尤其涉及一种半导体器件及其制造方法。
背景技术
随着半导体器件制造技术的发展,具有更高性能和更强功能的集成电路要求更大的元件密度,而且各个部件、元件之间或各个元件自身的尺寸、大小和空间也需要进一步缩小,因此半导体器件制造过程中对工艺控制的要求较高。
在传统的半导体工艺中,由于受到接触孔以及驱动电流的限制,所以半导体器件的长度和宽度有一定的限制,不适宜过多的减小。本发明中长度和宽度的定义为:长度为平行于栅极长度也就是沟道长度的方向上的距离,宽度为平行于栅极宽度也就是沟道宽度的方向上的距离。众所周知,源/漏区的宽度与驱动电流的大小有关,宽度越大,驱动电流越大。通常,该宽度是在设计集成电路时根据需要预先设定好的,不可随意更改。另一方面,源/漏区的长度与接触塞的大小有关,其长度必须要长于接触塞的长度,以保证在源/漏区上能够形成接触塞,以便源漏电极引出。鉴于长度、宽度两方面的限制,半导体结构中源/漏区的面积很难减小。
下面结合附图对传统工艺中的半导体结构进行说明。
首先参考图1,图1为示意图,旨在清楚地体现MOS管的构造形貌,因此图中没有示出层间介质层,可作为截面图参考。图中110为源/漏区,320为接触塞,230为栅极,400为做电极引出时的金属线。W即为沟道宽度,也可称为栅极宽度;L为沟道长度,也可称为栅长。
其次参考图2和图3,图2是传统半导体结构的俯视图,图3是图2示出的半导体结构沿A-A’方向的剖面结构示意图。
如图2所示,230为栅极,240为侧墙,320为接触塞,300为层间介质层。虽然从俯视图中无法直接看到源/漏区的大小,但是根据传统刻蚀工艺,源/漏区的长度一定要大于与接触塞320之间接触面的长度。如图3所示,接触塞320位于栅极堆叠两侧,且贯穿层间介质层300,位于源/漏区110之上。由此可见,接触塞320的与源/漏区之间接触面的长度小于源/漏区的长度。
如上所述,为了减小半导体结构的面积以增加整个器件的集成度,期望减小源/漏区的长度或者宽度。然而,减小源/漏区的宽度会直接导致半导体驱动电流减小,半导体性能下降。按照传统半导体工艺,由于需要在源/漏区上形成接触塞,因此对源/漏区长度的设计受到接触塞长度的限制。这两方面的限制造成了源/漏区的面积难以减小,相应地,半导体结构很难减小,半导体器件集成度难以提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种半导体器件及其制造方法,用于有效减小半导体结构的面积,增加整个半导体器件的集成度。
根据本发明的一个方面,提供一种半导体结构的制造方法,该方法包括以下步骤:
(a)提供衬底,在所述衬底之上形成栅极堆叠;
(b)在所述衬底上形成源/漏区和源/漏外延区,所述源/漏外延区与所述源/漏区(110)相连,且其长度大于所述源/漏区的长度;
(c)形成覆盖所述栅极堆叠、所述源/漏区和所述源/漏外延区的层间介质层;
(d)在所述源/漏外延区上形成接触塞。
相应地,根据本发明的另一个方面,提供一种半导体结构,该半导体结构包括衬底、栅极堆叠、侧墙、层间介质层、接触塞,其中:
源/漏区和源/漏外延区形成于所述衬底之中;所述栅极堆叠形成在所述衬底之上,所述层间介质层覆盖所述源/漏区和所述源/漏外延区,所述侧墙形成在所述栅极堆叠的侧壁处,
其特征在于,
所述接触塞贯穿所述层间介质层并延伸到所述源/漏外延区内部,所述源/漏外延区的长度大于所述源/漏区的长度,所述长度为平行于沟道长度方向的度量。
与现有技术相比,本发明提供的半导体结构及其制造方法有以下优点:
在形成源/漏区之前,在进行曝光构图时,除了形成源/漏区,还形成一个源/漏外延区,在形成接触塞时,可以将其形成在源/漏外延区上。由于接触塞不形成于源/漏区上,那么源/漏区的面积就不会受到接触塞面积的限制,因此可以有效减小源/漏区的面积,进而减小半导体结构的面积,增加器件的集成度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1-图3是现有技术中半导体结构的结构示意图;
图4-图9(b)是根据本发明的半导体结构在各个制造阶段的结构示意图;
图10是根据本发明的半导体制造方法的一个具体实施方式的流程图。
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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