[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有第一介质层，所述第一介质层中形成有金属栅结构，金属栅结构的顶部表面与第一介质层的表面齐平，金属栅结构两侧的半导体衬底内形成有晶体管的源区和漏区；

形成覆盖所述金属栅结构顶部表面的遮盖层；

以所述遮盖层为掩膜，回刻蚀去除部分厚度的第一介质层；

在遮盖层的侧壁表面上和回刻蚀后的部分第一介质层表面上形成侧墙，所述侧墙和遮盖层将金属栅结构的顶部和部分侧墙包围，且侧墙和遮盖层的材料与第一介质层和第二介质层的材料不相同；

形成覆盖所述遮盖层、侧墙和回刻蚀后的第一介质层表面的第二介质层；

刻蚀所述第二介质层和第一介质层，形成暴露出源区或漏区的第一通孔，在形成第一通孔过程中，当第一通孔的位置向金属栅结构的位置发生偏移时，所述侧墙和遮盖层在刻蚀过程中能防止形成的第一通孔暴露出金属栅结构顶部边缘的表面；

在第一通孔中填充金属，形成第一插塞。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述遮盖层的宽度大于金属栅结构的宽度。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层被回刻蚀的厚度为200～500A。

4.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述侧墙的形成过程为：形成覆盖所述遮盖层和回刻蚀后的第一介质层的侧墙材料层；无掩膜刻蚀所述侧墙材料层，在遮盖层的侧壁表面上和回刻蚀后的部分第一介质层表面上形成侧墙。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述侧墙的宽度为50～150A。

6.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层的材料为氧化硅或者低K介质材料，所述侧墙和遮盖层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氮碳化硅或碳化硅。

7.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，无掩膜刻蚀为等离子体刻蚀工艺。

8.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属栅结构包括高K栅介质层和位于高K栅介质层上的金属栅电极。

9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属栅结构的形成过程为：在所述半导体上形成伪栅；形成覆盖所述伪栅和半导体衬底的第一介质层，第一介质层的表面与伪栅的顶部表面齐平；去除所述伪栅，形成凹槽；在凹槽的侧壁和底部表面以及第一介质层表面形成高K栅介质材料层；在高K栅介质材料层上形成金属层，所述金属层填充满凹槽；去除第一介质层表面上的金属层和高K栅介质材料层，在凹槽的侧壁和底部表面形成高K栅介质层，在高K栅介质层上形成金属栅电极。

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述伪栅的侧壁形成掩膜侧墙；以所述伪栅和掩膜侧墙为掩膜，对伪栅和掩膜侧墙两侧的半导体衬底进行离子注入，在伪栅和掩膜侧墙两侧的半导体衬底内形成源区和漏区。

11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成覆盖所述伪栅、掩膜侧墙和半导体衬底的刻蚀停止层；在刻蚀停止层上形成第一介质材料层；采用化学机械研磨工艺平坦化所述第一介质材料层，以伪栅的表面为停止层，形成第一介质层。

12.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一通孔暴露出侧墙的表面。

13.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述第二介质层和第一介质层，形成第一通孔的同时，刻蚀所述第二介质层和遮盖层，在第二介质层和遮盖层中形成暴露出金属栅结构顶部表面的第二通孔；在第一通孔中填充金属，形成第一插塞的同时，在第二通孔中填充金属，形成第二插塞。