[发明专利]一种半导体结构及其制造方法有效

专利信息
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
【说明书】:

技术领域

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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