[发明专利]具有接触插塞的半导体结构

说明书

本发明提供了一种半导体器件，半导体器件包括衬底、外延层、第一蚀刻停止层、层间介电(ILD)层、第二蚀刻停止层、保护层、衬垫、硅化物帽和接触插塞。衬底具有第一部分和第二部分。外延层设置在第一部分中。第一蚀刻停止层设置在第二部分上。ILD层设置在第一蚀刻停止层上。第二蚀刻停止层设置在ILD层上，其中第一蚀刻停止层、ILD层和第二蚀刻停止层形成围绕第一部分的侧壁。保护层设置在侧壁上。衬垫设置在保护层上。硅化物帽设置在外延层上。接触插塞设置在硅化物帽上并且被衬垫围绕。本发明还涉及具有接触插塞的半导体结构。

技术领域

本发明涉及具有接触插塞的半导体结构。

背景技术

随着集成电路(IC)中的元件的集成度增加，用于半导体器件的线宽和几何尺寸减小了。因此，通过传统技术制造的MOS晶体管的栅极和源极/漏极区的电阻相对高。在传统技术中，层间介电(ILD)层和蚀刻停止层在图案化的衬底上形成用于隔离和过蚀刻。然后，使用蚀刻剂蚀刻ILD层和蚀刻停止层以形成用于暴露诸如源极/漏极区域的接触区域的开口(被ILD层和蚀刻停止层的侧壁围绕)，并且金属硅化物层可以通过开口形成在接触区域上以用于减小电阻。

在形成金属硅化物层的操作中，需要首先将开口清洗。在传统技术中，形成共形于开口的衬垫，以及然后依次实施溅射蚀刻操作(诸如使用惰性气体)和SPM(硫酸-过氧化氢混合物)操作(诸如使用H₂SO₄和H₂O₂溶液)。衬垫保护侧壁免于溅射蚀刻操作和SPM操作的损坏。然而，衬垫不完全地粘附至侧壁并且具有不良的表面，从而通过使用H₂SO₄和H₂O₂溶液在SPM操作中蚀刻ILD层和蚀刻停止层之间的界面。在一些情况下，图案化的衬底的金属栅极(MG)也通过H₂SO₄和H₂O₂溶液蚀刻部分地或完全地去除(其也称为MG缺失)，因此影响IC性能和产量。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种半导体器件，包括：衬底，具有第一部分和邻近所述第一部分的第二部分；外延层，设置在所述第一部分中；第一蚀刻停止层，设置在所述第二部分上；层间介电(ILD)层，设置在所述第一蚀刻停止层上；第二蚀刻停止层，设置在所述ILD层上，其中，所述第一蚀刻停止层、所述ILD层和所述第二蚀刻停止层形成围绕所述第一部分的侧壁；保护层，设置在所述侧壁上，其中，所述保护层由氧化物或氮化物形成；衬垫，设置在所述保护层上；硅化物帽，设置在所述外延层上；以及接触插塞，设置在所述硅化物帽上并且被所述衬垫围绕。

在上述半导体器件中，其中，所述外延层由硅或硅锗形成。

在上述半导体器件中，其中，所述外延层是源极/漏极区。

在上述半导体器件中，还包括位于所述衬底的所述第二部分上的金属栅极。

在上述半导体器件中，其中，所述保护层由氧化硅或氮化硅形成。

在上述半导体器件中，其中，所述衬垫由氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或碳氧化硅形成。

在上述半导体器件中，其中，所述硅化物帽由硅化钛、硅化镍、硅化钴、硅化铂、硅化钯、硅化钨、硅化钽或硅化铒形成。

在上述半导体器件中，其中，所述接触插塞由铝(Al)、钨(W)或铜(Cu)形成。

在上述半导体器件中，还包括设置在所述第二蚀刻停止层上的金属间介电层。