專利名稱：一種晶體管和半導(dǎo)體器件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及半導(dǎo)體技術(shù)，更具體地涉及一種制作晶體管和半導(dǎo)體器件的方法。
背景技術(shù)：
隨著CMOS器件尺寸的不斷減小，特別是進(jìn)入32納米以下技術(shù)代后，柵介質(zhì)厚度也在相應(yīng)的不斷減小，從而造成柵極漏電迅速增加。在傳統(tǒng)CMOS器件中使用的多晶硅柵結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)柵極耗盡層，使有效的柵極氧化層厚度增加，導(dǎo)致晶體管導(dǎo)通電流減少。另一方面，隨著CMOS器件尺寸的不斷減小，源漏接觸孔的尺寸也在不斷減小，源漏接觸孔的高寬比不斷增加造成常規(guī)源漏接觸孔金屬鎢層的填充越來越困難，而且源漏接觸孔電阻也隨著尺寸縮小不斷增加。在現(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員曾經(jīng)設(shè)想過使用“替代柵極”(Gate Last)工藝來緩解上述存在的問題之一，例如高K金屬柵結(jié)構(gòu)通過“替代柵極”(Gate Last)工藝來實(shí)現(xiàn)。即。通過首先形成多晶硅偽柵極，在形成源漏區(qū)及其金屬硅化物接觸后，去除柵極結(jié)構(gòu)中的多晶硅偽柵極，再淀積金屬柵極材料。其中金屬柵極一般由功函數(shù)金屬層和填充金屬層組成。但是同時(shí)存在的問題是隨著柵極尺寸的減少，柵極填充金屬在保證低電阻前提下的填充工藝難度也越來越大。為此，在本領(lǐng)域中存在對(duì)于晶體管技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種晶體管和半導(dǎo)體器件及其制作方法，其能夠解決或者至少緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一部分缺陷。根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種制作晶體管的方法，可以包括下列步驟 在半導(dǎo)體襯底上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻、
圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，并且形成嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)；
去除所述偽柵疊層中的偽柵極，形成由主側(cè)墻包圍的第一凹入部分；
在所述第一凹入部分和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，其中在半導(dǎo)體襯底上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻步驟之后，在形成圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層步驟之前還包括下面的步驟
在所述源漏區(qū)內(nèi)形成金屬硅化物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，其中在所述第一凹入部分和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸的步驟可以包括下面的步驟
在所述第一凹入部分的表面上淀積柵極功函數(shù)金屬層，形成第二凹入部分。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括下面的步驟在與所述源漏區(qū)對(duì)應(yīng)的位置形成貫穿所述絕緣層的兩個(gè)第三凹入部分。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括下面的步驟
在所述第二凹入部分和兩個(gè)第三凹入部分的表面上淀積金屬阻擋層，分別形成第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括下面的步驟
在所述第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分的表面上淀積銅，使得所述銅同時(shí)填充所述第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括下面的步驟
將填充的銅平坦化以露出絕緣層，而形成銅柵極和銅源漏接觸。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，其中在有源區(qū)上形成偽柵疊層的步驟可以包括下面的步驟
在有源區(qū)上形成柵介質(zhì)層；
在所述柵介質(zhì)層上形成偽柵極。優(yōu)選地，其中所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底，所述金屬硅化物是鎳的硅化物。優(yōu)選地，其中去除所述偽柵極的步驟包括完全去除所述偽柵極。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括上面所述的制作晶體管的方法步驟。根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)方面，提供了一種晶體管，可以包括
位于半導(dǎo)體襯底上的有源區(qū)，在有源區(qū)上的柵疊層、圍繞所述柵疊層的主側(cè)墻、圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，和嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)，和
所述柵疊層中的柵極和貫穿所述絕緣層的源漏接觸都包括銅。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括在源漏區(qū)表面內(nèi)的金屬硅化物。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，其中所述柵疊層還可以包括位于有源區(qū)上的柵介質(zhì)層和所述柵介質(zhì)層上的柵極。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，其中所述柵疊層還可以包括位于所述柵介質(zhì)層上的柵極功函數(shù)金屬層。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，其中所述柵疊層還可以包括位于所述柵極功函數(shù)金屬層上的金屬阻擋層。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，其中所述柵疊層還可以包括位于所述金屬阻擋層上的銅柵極。在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的晶體管還可以包括位于所述源漏接觸和所述金屬硅化物之間的金屬阻擋層。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，其中所述源漏接觸可以包括填充在所述金屬阻擋層表面上的銅。優(yōu)選地，其中所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底，所述金屬硅化物是鎳的硅化物。根據(jù)本發(fā)明的第四個(gè)方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，包括上面所述的晶體管。借助于本發(fā)明關(guān)于晶體管方面的新穎設(shè)計(jì)，利用低電阻率的銅金屬材料以及其優(yōu)越的電鍍工藝，代替金屬鎢及其它柵極填充金屬，同時(shí)作為柵極和源漏接觸孔的填充金屬材料，實(shí)現(xiàn)了在“替代柵極”(在本發(fā)明說明書的其他地方也稱為“偽柵極”)結(jié)構(gòu)中對(duì)于柵極、源漏接觸孔同時(shí)填充金屬銅，減小了“替代柵極”工藝中柵極串聯(lián)電阻和源漏接觸孔電阻，同時(shí)提高了小尺寸情況下金屬填充的效果，還有效地減小了工藝復(fù)雜度和難度。


通過對(duì)結(jié)合附圖示出的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述以及其他特征將更加明顯，其中
圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制作晶體管方法的流程圖。圖2至圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例制作晶體管時(shí)各中間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)剖示圖。
具體實(shí)施例方式首先需要指出的是，在本發(fā)明中提到的關(guān)于位置和方向的術(shù)語，諸如“上”、“下”等，是從附圖的紙面正面觀察時(shí)所指的方向。因此本發(fā)明中的“上”、“下”等關(guān)于位置和方向的術(shù)語僅僅表示附圖所示情況下的相對(duì)位置關(guān)系，這只是出于說明的目的而給出的，并非意在限制本發(fā)明的范圍。下面，一并參考本發(fā)明的圖1-8詳細(xì)描述制作本發(fā)明晶體管的方法和得到的相應(yīng)晶體管結(jié)構(gòu)。圖2至圖8是以硅襯底作為實(shí)例示出，然而除了硅襯底之外，也可以使用鍺(Ge)襯底、SOI (絕緣體上的硅)襯底等任何適當(dāng)?shù)陌雽?dǎo)體襯底。因此,本發(fā)明并不局限于示出的硅襯底的情形。如圖I和圖2所示，在步驟SlOl中，在半導(dǎo)體襯底I上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻20、圍繞所述主側(cè)墻20的絕緣層，并且形成嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)2。在半導(dǎo)體襯底I上確定有源區(qū)之后，首先形成偽柵疊層。圖2中示出的偽柵疊層可以包括形成于所述有源區(qū)上的柵介質(zhì)層7和形成于柵介質(zhì)層7上的偽柵極6。在本實(shí)施例中，所述柵介質(zhì)層可以為氧化硅、氮化硅及其組合形成，在其他實(shí)施例中，也可以是高K介質(zhì)(可采用化學(xué)氣相淀積工藝形成)，例如，Hf02、HfSiO、HfSiON、HfTaO、HfTiO、HfZrO、A1203、La2O3, ZrO2, LaAlO中的一種或其組合，其厚度可以為2nm_10nm。所述偽柵極6可以采用本領(lǐng)域常用的各種材料制成。此外，在所述偽柵疊層中，也可以不包括所述柵介質(zhì)層7。接著，在形成偽柵疊層之后，形成圍繞偽柵疊層的主側(cè)墻20。可以選擇氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅等材料作為主側(cè)墻20的材料。至于形成主側(cè)墻20的沉積工藝和參數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)已經(jīng)掌握的知識(shí)是不難實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選的，在半導(dǎo)體襯底I上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞偽柵疊層的主側(cè)墻20步驟之后，在形成圍繞所述主側(cè)墻20的絕緣層步驟之前還包括下面的步驟在所述源漏區(qū)2內(nèi)形成金屬硅化物3。在有源區(qū)上形成圍繞柵疊層的主側(cè)墻20之后，在緊靠主側(cè)墻20周圍的有源區(qū)上，或者優(yōu)選的，為了沉積的便利，在整個(gè)主側(cè)墻20和有源區(qū)的表面上沉積金屬例如鎳或者鎳的合金例如NiPt，然后借助于退火工藝使得鎳擴(kuò)散進(jìn)入有源區(qū)而與半導(dǎo)體襯底I中的硅反應(yīng)，形成鎳的硅化物，然后除去未反應(yīng)的鎳或者鎳的合金，鎳的硅化物可以實(shí)現(xiàn)隨后形成的源漏接觸與相應(yīng)源漏區(qū)的低阻連接。當(dāng)然，在本發(fā)明的可替換實(shí)施例中，源漏區(qū)2也可以在形成偽柵疊層之后在形成主側(cè)墻20之前就借助于摻雜、注入等工藝形成源漏區(qū)2。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，也可以在隨后形成的圍繞所述主側(cè)墻20的絕緣層之后通過摻雜、注入等工藝形成源漏區(qū)2。然后，在有源區(qū)上形成圍繞主側(cè)墻20的絕緣層。在有源區(qū)內(nèi)已經(jīng)形成金屬硅化物3例如鎳的硅化物的實(shí)施例中，在鎳的硅化物上形成圍繞主側(cè)墻20的絕緣層。在圖2中示出的絕緣層包括兩層絕緣層，即靠近有源區(qū)一側(cè)并覆蓋在主側(cè)墻20上的第一絕緣層4和距離有源區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn)并覆蓋在第一絕緣層4上的第二絕緣層5。為了防止氧或者氧離子擴(kuò)散到金屬柵極中與金屬柵極反應(yīng)，第一絕緣層4優(yōu)選為不含氧的材料，例如氮化硅。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以選擇其他適當(dāng)?shù)牟缓醯牟牧?，例如碳化硅。在形成第一絕緣層4之后，沉積第二絕緣層5。優(yōu)選地，第二絕緣層5也是兩層絕緣層結(jié)構(gòu)(圖2中未示出)，即，第二絕緣層5可以包括靠近第一絕緣層4 一側(cè)的氧化硅層和該氧化硅層上沉積的氮化硅層。優(yōu)選的，在第一絕緣層4是氮化硅材料制成的情況下，第二絕緣層5中靠近第一絕緣層4 一側(cè)的氧化硅層和該氧化硅層上的氮化硅層有助于提高在第一絕緣層4和第二絕緣層5內(nèi)刻蝕形成源漏接觸孔的過程中所使用刻蝕劑的選擇性。這是由于同一刻蝕劑往往對(duì)于氧化硅和氮化硅具有不同的刻蝕速率，從而有助于防止在刻蝕形成源漏接觸孔的過程中刻蝕損傷主側(cè)墻20甚至于損傷柵極材料。當(dāng)然，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，也可以僅僅使用一層絕緣層， 或使用第一絕緣層4或使用第二絕緣層5，這種情形在圖2中未示出。備選地，如在上面提到的，在形成絕緣層之后再通過摻雜、注入等工藝形成源漏區(qū)2的實(shí)施例中，使用第一絕緣層4和第二絕緣層5作為掩膜通過摻雜或者注入所需要的離子來形成源漏區(qū)2。至于摻雜或注入的離子類型、劑量和時(shí)間等工藝參數(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)已經(jīng)掌握的現(xiàn)有知識(shí)是不難確定的，在此不再贅述。接著，如在步驟S102所示的，去除所述偽柵疊層中的偽柵極6，形成由主側(cè)墻20包圍的第一凹入部分8，如參考如3所示。由于在沉積絕緣層之后常常造成絕緣層的高度比偽柵疊層要高，因此需要借助于化學(xué)機(jī)械拋光等平坦化工藝去除一部分絕緣層以露出偽柵疊層中的偽柵極6。在本發(fā)明的說明書中，之所以將此時(shí)的柵極稱為“偽柵極”，將此時(shí)的柵疊層稱之為“偽柵疊層”，這是由于在隨后的工藝步驟中需要將該柵疊層中的柵極去除，因此其作為柵極的存在只是暫時(shí)性的，并不是成品晶體管中真正意義上的柵極。圖3是在圖2所示基底上去除偽柵極6以后的剖面圖。偽柵極6的去除可以在不損失柵介質(zhì)層7的前提下，利用干法刻蝕選擇性地去除偽柵極6，也可利用濕法腐蝕去除，從而露出柵介質(zhì)層7的上表面9，形成第一凹入部分8。優(yōu)選的是，完全去除所述偽柵極6。接下來，進(jìn)行到步驟S103，在所述第一凹入部分8和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸?？蛇x地，步驟S103還可以包括下面的步驟在所述第一凹入部分8的表面上淀積柵極功函數(shù)金屬層10，形成第二凹入部分11。為了制作的便利，優(yōu)選的，圖4的剖面圖中示出了在柵介質(zhì)層的上表面、第一凹入部分的側(cè)面、主側(cè)墻20的表面、以及包括第一絕緣層4和第二絕緣層5的絕緣層的表面上同時(shí)淀積一層金屬層作為柵極功函數(shù)金屬層10。此柵極功函數(shù)金屬層10為具有特定功函數(shù)的金屬，從而使晶體管具有相應(yīng)的性能。對(duì)于不同的器件，柵極功函數(shù)金屬層10可以選擇不同的金屬，一般采用TiN，也可采用TaN、TaSiN、TiAlN等。柵極功函數(shù)金屬層10的淀積可以采用原子層淀積(ALD)、物理化學(xué)氣相淀積(PVD)或化學(xué)氣相淀積(CVD)的方法。優(yōu)選的是，淀積的柵極功函數(shù)金屬層10在第一凹入部分8的底部即柵介質(zhì)層7的上表面9上均勻分布。
可選地，步驟S103還可以包括下面的步驟在與所述源漏區(qū)2對(duì)應(yīng)的位置形成貫穿所述絕緣層的兩個(gè)第三凹入部分13。對(duì)此可以參考圖5a和5b，圖5a示意性示出了在柵極功函數(shù)金屬層10表面覆蓋一層光致抗蝕劑膜12，通過光刻方法把源漏接觸孔圖案轉(zhuǎn)移到光致抗蝕劑膜12上，然后通過刻蝕源漏接觸孔(也稱為第三凹入部分13)相應(yīng)區(qū)域的柵極功函數(shù)金屬層10和第二絕緣層5、第一絕緣層4得到圖5a所示的貫穿柵極功函數(shù)金屬層10、第二絕緣層5、第一絕緣層4的剖面。源漏接觸孔刻蝕后就露出了作為接觸用的金屬硅化物3。圖5b為去除光致抗蝕劑膜12后的剖面圖。圖5b中形成了三個(gè)凹陷，即一個(gè)第二凹入部分11和兩個(gè)源漏接觸孔(第三凹入部分13)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的是，由于源漏接觸孔相對(duì)于柵極基本上是對(duì)稱分布的，因此源漏接觸孔在稱謂上可以互換?？蛇x地，步驟S103還可以包括下面的步驟在所述第二凹入部分11和兩個(gè)第三凹入部分13的表面上淀積金屬阻擋層14，分別形成第四凹入部分16和兩個(gè)第五凹入部分
15。優(yōu)選的，為了制作的便利，在圖5b所示基底的整個(gè)表面上，包括柵極功函數(shù)金屬層10、源漏接觸孔13的整個(gè)內(nèi)表面、主側(cè)墻20和包括第一絕緣層4、第二絕緣層5的絕緣層表面、以及第二凹入部分11的整個(gè)內(nèi)表面上同時(shí)淀積金屬阻擋層14。圖6就示出了在圖5b所示基底的整個(gè)表面上淀積一層金屬阻擋層14后的剖面圖。但是同時(shí)淀積一層金屬阻擋層14僅僅是一個(gè)實(shí)例，本發(fā)明并不局限于此。此金屬阻擋層14可以防止隨后填充的金屬銅擴(kuò)散進(jìn)入器件區(qū)域，造成器件性能下降。同時(shí)此金屬阻擋層14可以提高隨后填充的金屬與基底材料(被金屬阻擋層14覆蓋的材料)之間的粘附性，防止該隨后填充的金屬與基底材料脫離，并且還作為電鍍方法填充銅的電流通路和結(jié)晶的籽晶層。優(yōu)選的是，此金屬阻擋層14為多層結(jié)構(gòu)，一般采用Ta/TaN的結(jié)構(gòu)，也可采用Ta/TaN/Ru或TaN/Cu等結(jié)構(gòu)。此金屬阻擋層14的淀積可以采用原子層淀積(ALD)、物理氣相淀積(PVD)或化學(xué)氣相淀積(CVD)等方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的是，對(duì)于不同的金屬，也可以采用不同的方法實(shí)現(xiàn)淀積。第二凹入部分11、源漏接觸孔(第三凹入部分13)在淀積金屬阻擋層14后形成空間更加狹小的第四凹入部分16、第五凹入部分15。可選地，步驟S103還可以包括下面的步驟在所述第四凹入部分16和兩個(gè)第五凹入部分15的表面上淀積銅17，使得所述銅17同時(shí)填充所述第四凹入部分16和兩個(gè)第五凹入部分15。圖7為淀積填充材料銅后的剖面圖。優(yōu)選地，填充材料17填滿圖6中示出的第四凹入部分16和兩個(gè)第五凹入部分15?？蛇x地，步驟S103還可以包括下面的步驟將填充的銅17平坦化以露出絕緣層，而形成銅柵極19和銅源漏接觸18。圖8為平坦化之后的剖面圖。平坦化可以采用化學(xué)機(jī)械拋光的方法，將不需要的部分填充材料17銅、金屬阻擋層14和柵極功函數(shù)金屬層10去除，以露出絕緣層5的上表面，從而得到柵極和源漏接觸孔采用同一金屬銅填充的器件。然后，可以繼續(xù)進(jìn)行所需的后續(xù)工藝以制作完整的晶體管。這些后續(xù)工藝對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講是公知的，因此不再贅述。本發(fā)明的第二方面還提供一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括上面所述的制作晶體管的方法步驟。在詳細(xì)介紹了本發(fā)明晶體管的制作方法后，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，下面簡(jiǎn)要介紹本發(fā)明所提供的晶體管結(jié)構(gòu)，該晶體管可以包括
位于半導(dǎo)體襯底上的有源區(qū)，在有源區(qū)上的柵疊層、圍繞所述柵疊層的主側(cè)墻、圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，和嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)，
所述柵疊層中的柵極和貫穿所述絕緣層的源漏接觸都包括銅。備選地，所述晶體管還包括在源漏區(qū)2表面內(nèi)的金屬硅化物3。備選地，所述柵疊層還包括位于有源區(qū)2上的柵介質(zhì)層7和所述柵介質(zhì)層7上的柵極。備選地，其中所述柵疊層還包括位于所述柵介質(zhì)層7上的柵極功函數(shù)金屬層10。備選地，其中所述柵疊層還包括位于所述柵極功函數(shù)金屬層10上的金屬阻擋層14。備選地，其中所述柵疊層還包括位于所述金屬阻擋層14上的銅柵極19。備選地，本發(fā)明的晶體管還包括位于所述源漏接觸和所述金屬硅化物3之間的金屬阻擋層10。備選地，其中所述源漏接觸包括填充在所述金屬阻擋層10表面上的銅。優(yōu)選地，其中所述半導(dǎo)體襯底1是硅襯底，所述金屬硅化物3是鎳的硅化物。在本發(fā)明的第四方面中，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件，其包括上面所述的至少
一個(gè)晶體管。需要指出的是，本發(fā)明說明書的上述公開內(nèi)容是以例如MOSFET晶體管的制作作為實(shí)例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的是，根據(jù)本發(fā)明的精神和原理，本發(fā)明的晶體管及其制作方法不限于MOSFET的情形，而是可以適用于雙極晶體管、結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管等其他類型晶體管和其他半導(dǎo)體器件。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍同樣涵蓋了半導(dǎo)體器件及其制作方法，其包括上述的晶體管及其制作方法步驟。雖然已經(jīng)參考目前考慮到的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在涵蓋所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)所包括的各種修改和等同變型。以下權(quán)利要求的范圍符合最廣泛解釋，以便包含所有這樣的修改及等同變型。
權(quán)利要求
1.一種制作晶體管的方法，包括下列步驟 在半導(dǎo)體襯底上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻、圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，并且形成嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)； 去除所述偽柵疊層中的偽柵極，形成由主側(cè)墻包圍的第一凹入部分； 在所述第一凹入部分和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在半導(dǎo)體襯底上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻步驟之后，在形成圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層步驟之前還包括下面的步驟 在所述源漏區(qū)內(nèi)形成金屬硅化物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在所述第一凹入部分和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸的步驟包括下面的步驟 在所述第一凹入部分的表面上淀積柵極功函數(shù)金屬層，形成第二凹入部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括下面的步驟 在與所述源漏區(qū)對(duì)應(yīng)的位置形成貫穿所述絕緣層的兩個(gè)第三凹入部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括下面的步驟 在所述第二凹入部分和兩個(gè)第三凹入部分的表面上淀積金屬阻擋層，分別形成第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括下面的步驟 在所述第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分的表面上淀積銅，使得所述銅同時(shí)填充所述第四凹入部分和兩個(gè)第五凹入部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括下面的步驟 將填充的銅平坦化以露出絕緣層，而形成銅柵極和銅源漏接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中在有源區(qū)上形成偽柵疊層的步驟包括下面的步驟 在有源區(qū)上形成柵介質(zhì)層； 在所述柵介質(zhì)層上形成偽柵極。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底，所述金屬硅化物是鎳的硅化物。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中去除所述偽柵極的步驟包括完全去除所述偽柵極。
11.一種制作半導(dǎo)體器件的方法，包括權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的制作晶體管的方法步驟。
12.—種晶體管，包括 位于半導(dǎo)體襯底上的有源區(qū)，在有源區(qū)上的柵疊層、圍繞所述柵疊層的主側(cè)墻、圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，和嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)，其特征在于， 所述柵疊層中的柵極和貫穿所述絕緣層的源漏接觸都包括銅。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，還包括在源漏區(qū)表面內(nèi)的金屬硅化物。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管，其中所述柵疊層還包括位于有源區(qū)上的柵介質(zhì)層和所述柵介質(zhì)層上的柵極。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的晶體管，其中所述柵疊層還包括位于所述柵介質(zhì)層上的柵極功函數(shù)金屬層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的晶體管，其中所述柵疊層還包括位于所述柵極功函數(shù)金屬層上的金屬阻擋層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的晶體管，其中所述柵疊層還包括位于所述金屬阻擋層上 柵極。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的晶體管，還包括位于所述源漏接觸和所述金屬硅化物之間的金屬阻擋層。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的晶體管，其中所述源漏接觸包括填充在所述金屬阻擋層表面上的銅。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的晶體管，其中所述半導(dǎo)體襯底是硅襯底，所述金屬硅化物是鎳的硅化物。
21.一種半導(dǎo)體器件，包括權(quán)利要求12-20中任一項(xiàng)所述的晶體管。
全文摘要
提供了一種晶體管和半導(dǎo)體器件及其制作方法。該制作晶體管的方法，包括下列步驟在半導(dǎo)體襯底上確定有源區(qū)，在有源區(qū)上形成偽柵疊層、圍繞所述偽柵疊層的主側(cè)墻、圍繞所述主側(cè)墻的絕緣層，并且形成嵌于所述有源區(qū)內(nèi)的源漏區(qū)；去除所述偽柵疊層中的偽柵極，形成由主側(cè)墻包圍的第一凹入部分；在所述第一凹入部分和貫穿所述絕緣層的源漏接觸孔中同時(shí)填充銅而形成柵極和源漏接觸。通過在“替代柵極”結(jié)構(gòu)中對(duì)于柵極、源漏接觸孔同時(shí)填充金屬銅，減小了“替代柵極”工藝中柵極串聯(lián)電阻和源漏接觸孔電阻，同時(shí)提高了小尺寸情況下金屬填充的效果，并有效地減小了工藝復(fù)雜度和難度。
文檔編號(hào)H01L29/78GK102881573SQ20111019259
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者閆江, 趙利川 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院微電子研究所