[发明专利]一种半导体器件结构及其制备方法

摘要

本发明提供一种半导体器件结构及其制备方法，方法包括：提供一衬底；于衬底上形成栅极结构；于衬底上形成贴附于栅极结构外侧壁的间隔结构，并于衬底上形成贴附于间隔结构外侧壁的接触导电层，其中，间隔结构至少包括第一间隔层及第二间隔层，第一间隔层形成于栅极结构的外侧壁上，第二间隔层形成于第一间隔层的外表面上，第二间隔层的介电常数低于第一间隔层的介电常数，第二间隔层的宽度大于等于第一间隔层的厚度2倍。通过上述方案，本发明的半导体器件结构可以通过间隔结构的优化，降低器件结构中所衍生的寄生电容，从而改善接触导电层电阻恶化的问题，改善器件性能；本发明的半导体器件结构的制备工艺简单，兼容性强，适于大规模工业生产。

主权项

1.一种半导体器件结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)提供一衬底；2)于所述衬底上形成栅极结构，所述栅极结构包括于所述衬底上依次叠置的第一栅极绝缘层、栅极导电层以及第二栅极绝缘层；3)于所述衬底上且毗邻所述栅极结构的外侧壁处形成间隔结构，其中，所述间隔结构至少包括第一间隔层及第二间隔层，所述第一间隔层为氮化硅，所述第二间隔层为氧化硅；所述第一间隔层形成于所述栅极结构的外侧壁上，所述第二间隔层形成于所述第一间隔层的外表面上，所述第一间隔层与所述第二间隔层具有不同的介电常数，且所述第二间隔层的介电常数低于所述第一间隔层的介电常数，在器件结构的截面的横向方向上，所述间隔结构所包含的所述第二间隔层的宽度大于等于所述第一间隔层的2倍，所述第一间隔层具有垂直部及水平部，所述垂直部贴附形成于所述栅极结构的外侧壁上，所述水平部连接所述垂直部靠近所述衬底的一端并贴附形成于所述衬底上，且所述第二间隔层的上表面与所述第一间隔层的所述水平部平行相对应，所述水平部在远离所述垂直部的一端包含所述第一间隔层的底缘侧表面，所述第二间隔层形成于所述第一间隔层的所述水平部上，所述间隔结构在所述衬底上且所述第二间隔层在所述衬底上的表面覆盖宽度介于所述栅极结构在所述衬底上的表面覆盖宽度的40％～100％；及4)于所述衬底上且毗邻所述间隔结构的外侧壁处形成接触导电层，其中，所述接触导电层的贴附表面包含所述第一间隔层的底缘侧表面与所述第二间隔层侧向投射在所述接触导电层的侧表面，所述第二间隔层的侧表面占据所述间隔结构的侧壁面积的78％～98％，且所述第一间隔层、所述第二间隔层、所述接触导电层以及所述栅极结构的上表面位于同一水平面上，以改善器件结构中由于寄生电容衍生而导致的接触导电层电阻恶化的问题，其中，步骤3)与步骤4)具体包括如下步骤：3‑1)于所述栅极结构外壁、所述栅极结构顶部以及所述栅极结构周围的所述衬底上形成第一间隔材料层；3‑2)于所述第一间隔材料层表面形成第二间隔材料层；3‑3)刻蚀步骤3‑2)所得到的结构并对其进行平坦化处理，以暴露出顶部的所述第一间隔材料层，且使所述第一间隔材料层与所述第二间隔材料层的上表面位于同一水平面上，并使所述第一间隔材料层形成所述垂直部及所述水平部，使所述第二间隔材料层形成为具有所述宽度的所述第二间隔层；3‑4)于步骤3‑3)所得到的结构表面形成接触导电材料层，所述接触导电材料层覆盖所述第一间隔材料层与所述第二间隔材料层的上表面；及3‑5)对步骤3‑4)所得到的结构进行平坦化处理，以暴露出所述第二栅极绝缘层，且使所述第一间隔材料层、所述第二间隔材料层、所述接触导电材料层以及所述第二栅极绝缘层的上表面位于同一水平面上，且所述接触导电材料层分离形成为两个以上的所述接触导电层。