[发明专利]FinFET中接触插塞的形成工艺

说明书

本发明公开了一种FinFET中接触插塞的形成工艺，包括如下步骤：步骤S1，提供已形成源极/漏极区的FinFET结构，其中，在所述源极/漏极区上形成层间介质层；步骤S2，打开层间介质层，形成接触开口，使所述源极/漏极区及其侧面露出；步骤S3，在层间介质层的接触开口处形成环绕式的金属硅化物；步骤S4，利用导电材料填充形成金属硅化物后的接触开口；步骤S5，进行化学机械研磨，形成环绕式的接触插塞。本发明在不需要额外光罩的前提下，扩大源极/漏极区的打开窗口(即层间介质层中的接触开口)，形成一种部分包裹且面积更大的源漏接触，有利于降低接触电阻，提升器件的直流特性，此外通过调节包裹面积，可以控制接触插塞与金属栅间的寄生电容。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造，具体属于一种FinFET中接触插塞的形成工艺，可以改善FinFET器件的性能。

背景技术

晶体管通常包括用于形成源极区和漏极区的半导体区。金属接触插塞和半导体区之间的接触电阻较高，因此半导体区(诸如，硅区、锗区以及硅锗区)的表面上形成金属硅化物以降低接触电阻。形成与硅化物区接触的接触插塞，并且接触插塞和硅化物区之间的接触电阻较低。

典型的硅化工艺包括：在半导体区的表面上形成金属层，然后实施退火，从而使金属层与半导体区反应以形成硅化物区。在反应之后，可以保持金属层的上部未发生反应。然后，实施蚀刻步骤以去除金属层的未反应部分。然后形成与硅化物区接触的接触插塞。

随着集成电路的尺寸持续减小，硅化物区变小，因此接触插塞和硅化物区之间的接触也变得越来越小。因此，电接触件的接触电阻变得越来越高。例如，在鳍式场效应晶体管(FinFET)中，半导体鳍1非常狭窄，造成硅化物区3很小，如图1所示，接触插塞4和半导体鳍1之间的接触面积非常小，。因此，对于FinFET的源极/漏极区2的接触电阻成为越来越严重的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种FinFET中接触插塞的形成工艺，可以解决现有FinFET中因硅化物和接触插塞接触面积小而导致源极/漏极区的接触电阻高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供的FinFET中接触插塞的形成工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，提供已形成源极/漏极区的FinFET结构，其中，在所述源极/漏极区上形成层间介质层，所述源极/漏极区由外延硅形成；

步骤S2，打开层间介质层，形成接触开口，使所述源极/漏极区的外延硅的上方和两侧完全露出；

步骤S3，在层间介质层的接触开口处形成环绕式的金属硅化物；

步骤S4，利用导电材料填充形成金属硅化物后的接触开口；

步骤S5，进行化学机械研磨，形成环绕式的接触插塞。

优选地，在步骤S1中，在所述源极/漏极区上限形成接触刻蚀停止层再形成层间介质层；

在步骤S2和步骤S3之间还包括：刻蚀接触刻蚀停止层和鳍侧壁间隔件(sidewallspacer)，使源极/漏极区2及其侧面露出。

优选地，在步骤S2中，利用光刻刻蚀工艺形成接触开口。

优选地，对接触刻蚀停止层和鳍侧壁间隔件进行选择性刻蚀工艺。

优选地，在步骤S3中，先沉积金属再进行退火从而形成金属硅化物。

优选地，在步骤S4中，导电材料包括钨。

优选地，所述层间介质层为二氧化硅层。

优选地，所述接触刻蚀停止层和鳍侧壁间隔件采用氮化硅制成。

优选地，实施干法刻蚀工艺并且在压力为3毫托～50毫托、功率为20W～1000W、温度为20℃～70℃的条件下操作。