[发明专利]用于含铝栅极的无边界接触及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，包括：

半导体器件，位于半导体衬底上，所述半导体器件包括含铝材料部分；

接触级电介质层，位于所述含铝材料部分的最顶表面之上；

接触过孔结构，经过所述接触级电介质层延伸并且与所述半导体器件的导电材料部分接触；以及

电介质铝化合物部分，与所述含铝材料部分和所述接触过孔结构接触。

2.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括：平坦化电介质层，位于所述半导体衬底的顶表面之上和所述接触级电介质层之下并且嵌入所述电介质铝化合物部分。

3.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括：

功函数材料层，与所述含铝材料部分的底表面和外侧壁接触；以及

栅极电介质层，与所述功函数材料层的底表面和外侧壁接触。

4.根据权利要求3所述的半导体结构，还包括横向地接触并且包围所述栅极电介质层的电介质间隔物。

5.根据权利要求4所述的半导体结构，其中所述接触过孔结构包括位于所述接触级电介质层的底表面以下的下接触过孔结构部分，并且所述电介质铝化合物部分与所述下接触过孔结构部分通过所述电介质间隔物的一部分横向地间隔。

6.根据权利要求4所述的半导体结构，其中所述功函数材料层的最顶表面、所述栅极电介质层的最顶表面和所述电介质间隔物的最顶表面与所述接触级电介质层的底表面共面。

7.根据权利要求3所述的半导体结构，所述电介质铝化合物部分与所述功函数材料层的内侧壁的上部分接触。

8.根据权利要求7所述的半导体结构，还包括横向地接触并且包围所述栅极电介质层的电介质间隔物，其中所述电介质铝化合物部分与所述电介质间隔物的内侧壁的一部分接触。

9.根据权利要求3所述的半导体结构，其中所述含铝材料部分的最顶表面与所述接触级电介质层的底表面通过所述电介质铝化合物部分间隔。

10.根据权利要求9所述的半导体结构，还包括横向地接触并且包围所述栅极电介质层的电介质间隔物，其中所述电介质铝化合物部分横向地接触所述功函数材料层的内侧壁的一部分和所述电介质间隔物的内侧壁的一部分。

11.根据权利要求9所述的半导体结构，其中所述功函数材料层包括位于一侧上的与所述接触级电介质层的底表面接触的第一竖直功函数材料部分和位于另一侧上的与所述接触级电介质层的所述底表面竖直地间隔的第二竖直功函数材料部分，其中所述电介质铝化合物部分横向地接触所述第一竖直功函数材料部分并且未接触所述第二竖直功函数材料部分。

12.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述半导体器件是场效应晶体管，并且所述含铝材料部分是栅极导体的一部分，并且所述导电材料部分是所述场效应晶体管的源极区域、所述场效应晶体管的漏极区域、所述场效应晶体管的源极侧金属半导体合金部分或者所述场效应晶体管的漏极侧金属半导体合金部分。

13.根据权利要求1所述的半导体结构，还包括与所述含铝材料部分的顶表面接触并且未与任何电介质铝化合物材料接触的另一接触过孔结构。

14.一种形成半导体结构的方法，包括：

在半导体衬底上形成包括含铝材料部分的半导体器件；

在所述含铝材料部分的最顶表面之上形成接触级电介质层；

通过经过所述接触级电介质层并且向所述含铝材料部分的子部分中蚀刻来形成接触过孔空腔；以及

将所述含铝材料部分的表面部分转换成电介质铝化合物部分。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：

在所述半导体衬底之上形成平坦化电介质层；

在所述平坦化电介质层内形成栅极空腔；以及

在所述栅极空腔的一部分内沉积并且平坦化含铝材料，其中所述含铝材料的在所述平坦化之后的剩余部分构成所述含铝材料部分。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：

经过所述平坦化电介质层的一部分竖直地延伸所述接触过孔空腔；以及

物理地暴露所述半导体器件的在所述竖直地延伸的接触过孔空腔下面的导电材料部分的表面。