二維自對準的晶體管接觸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明基本上涉及半導(dǎo)體制造，并且更尤指用于晶體管接觸的結(jié)構(gòu)及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)進步，必須將電子裝置的制造改良以滿足電子裝置行動化、重量輕、有效率的趨勢。除了縮減半導(dǎo)體裝置的尺寸外，也能藉由縮減半導(dǎo)體裝置之間的距離達成小型化。然而，制程問題仍然限制能達到的微縮量。尤其是，將裝置接合至金屬化層的接觸會面臨許多挑戰(zhàn)。因此，期望具有改良型的接觸及制造方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的具體實施例提供改良型半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制造方法，其提供二維自對準的晶體管接觸。使用的是兩個各由不同材料構(gòu)成的不同覆蓋層。這兩個覆蓋層可互相選擇性蝕亥|J。一覆蓋層用于柵極覆蓋，而另一覆蓋層用于源極/漏極覆蓋。選擇性蝕刻程序使所需的柵極和源極/漏極敞開(open)，而阻隔掩模(mask)則用于覆蓋不屬連接架構(gòu)任何部分的元件。金屬化線件(層件)經(jīng)沉積而與敞開的元件接觸，以在兩者之間提供電連接性。這用以改良中段制程(MOL)密度，其常為尺寸調(diào)整能力的限制因子。
[0004]在第一態(tài)樣中，本發(fā)明的具體實施例提供形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其包含:以第一覆蓋層覆蓋多個晶體管柵極；以第二覆蓋層覆蓋多個源極/漏極接觸區(qū)；在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方形成第一掩模，其中，第一掩模使多個柵極接觸位置曝露；將第一覆蓋層從多個柵極接觸位置移除；在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方形成第二掩模，其中，第二掩模使多個源極/漏極接觸位置曝露；將第二覆蓋層從多個源極/漏極接觸位置移除；以及在曝露的源極/漏極接觸位置和曝露的柵極接觸位置上方沉積金屬化層。
[0005]在第二態(tài)樣中，本發(fā)明的具體實施例提供形成半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其包含:以第一覆蓋層覆蓋多個晶體管柵極；以第二覆蓋層覆蓋多個源極/漏極接觸區(qū)；在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方形成第一掩模，其中，第一掩模使多個柵極接觸位置曝露；將第一覆蓋層從多個柵極接觸位置移除；在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上方形成第二掩模，其中，第二掩模使多個源極/漏極接觸位置曝露；將第二覆蓋層從多個源極/漏極接觸位置移除；以及在曝露的源極/漏極接觸位置和曝露的柵極接觸位置上方沉積金屬化線件，其中，第一覆蓋層包含氧化硅，并且第二覆蓋層包含氮化硅。
[0006]在第三態(tài)樣中，本發(fā)明的具體實施例提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包含:多個晶體管柵極；多個晶體管源極/漏極接觸區(qū)；設(shè)置于多個晶體管柵極的子集(subset)上的第一覆蓋層；設(shè)置于多個晶體管源極/漏極接觸區(qū)的子集上的第二覆蓋層；以及設(shè)置于第一覆蓋層和第二覆蓋層上的金屬化層。
【附圖說明】
[0007]并入且構(gòu)成本說明書的一部分的隨附圖式描述許多本發(fā)明所教示的具體實施例，并且連同說明用于解釋本發(fā)明所教示的原理。
[0008]為了清楚描述，某些圖中的特定元件可予以省略，或未按照比例繪示。剖面圖的形式可為「切片」、或「近觀」的剖面圖，為了清楚描述，省略可在「真實」剖面圖中看到的特定背照線。
[0009]在圖式的各個圖中，類似元件?？捎孟嗤瑪?shù)字指稱，在這種情況下，最后兩位數(shù)?？上嗤钋皵?shù)字為圖號。再者，為了清楚起見，某些參考元件符號在特定圖式中可予以省略。
[0010]圖1根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)由上往下看的圖示。
[0011]圖2針對描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)起始點的剖面圖。
[0012]圖3根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)沉積第一掩模層的處理步驟后的尚]面圖。
[0013]圖4根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)使源極/漏極接觸區(qū)曝露的處理步驟后的剖面圖。
[0014]圖5根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)沉積第二掩模層的處理步驟后的尚]面圖。
[0015]圖6根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)使晶體管柵極曝露的處理步驟后的剖面圖。
[0016]圖7根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)在后續(xù)沉積金屬化線件的處理步驟后的剖面圖。
[0017]圖8根據(jù)描述性替代具體實施例表示兩個源極/漏極接觸區(qū)之間形成連接的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0018]圖9根據(jù)描述性替代具體實施例表示兩個晶體管區(qū)之間形成連接的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0019]圖10指示用于本發(fā)明具體實施例的程序步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]將了解本揭示可用許多不同形式予以體現(xiàn)并且不應(yīng)該被視為受限于本文所提的例示性具體實施例。反而，這些具體實施例經(jīng)提供為使得本揭示變得透徹并且完整，并且將完整傳達本發(fā)明的范疇給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員。本文所用術(shù)語的目的僅在于說明特殊具體實施例并且意圖不在于限制本揭示。例如，如本文中所用，除上下文另有所指外，單數(shù)形式「一」、「一種」、「一個」、以及「該」的用意在于同時包括復(fù)數(shù)形式。還有，「一」、「一種」、「一個」等用字未指示數(shù)量限制，而是指示存在至少一個所引用的項目。將進一步理解的是，用字「包含有」及/或「包含」、或「包括」及/或「包括有」若有用于本說明書，則是指定所述特征、區(qū)域、完整物(integer)、步驟、操作、元件、及/或組件的存在性，而非排除一或多個其它其特征、區(qū)域、完整物、步驟、操作、元件、組件、及/或群組的存在或增加。
[0021]本說明書全篇對于「一具體實施例」、「一個具體實施例」、「具體實施例」、「示例性具體實施例」、或類似用語意指結(jié)合具體實施例所述的特殊特征、結(jié)構(gòu)、或特性含括于本發(fā)明的至少一具體實施例中。因此，本說明書全篇的用詞表現(xiàn)「在一具體實施例中」、「在一個具體實施例」、「在具體實施例」以及類似用語可(但非必要)全部意指相同的具體實施例。
[0022]用字「上覆」或「在頂上」、「置于…上」或「上置于」、「在下面的」、「下方」或「下面」意指如第一結(jié)構(gòu)(例如:第一層)等第一元件出現(xiàn)在如第二結(jié)構(gòu)(例如:第二層)等第二元件上，其中，如介面結(jié)構(gòu)(例如:介面層)等中介元件(intervening element)可出現(xiàn)在第一元件與第二元件之間。
[0023]圖1根據(jù)描述性具體實施例表示半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100由上往下看的圖示。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)100包含多個柵極102A、102B及102C(大體稱為102)。柵極102A、102B及102C可由金屬構(gòu)成，并且可使用取代金屬柵極(RMG)制程形成。柵極設(shè)置于源極/漏極接觸層103上。源極/漏極接觸層103有時可稱為「TS」層。源極/漏極接觸層103設(shè)置于半導(dǎo)體基材(substrate) 110上方，半導(dǎo)體基材110上形成有多個晶體管源極與漏極。源極與漏極的結(jié)構(gòu)通常一樣，并且在本揭示全文中，將術(shù)語「源極/漏極」指稱為當作晶體管的源極或漏極任一者的主動半導(dǎo)體區(qū)。晶體管可為鰭型場效晶體管(finFET)，其源極/漏極為半導(dǎo)體晶鰭的一部分，垂直于柵極102取向。多個金屬化線件(104A-104H，大體稱為104)也垂直于柵極102取向，并且設(shè)置于柵極102上面。
[0024]對于給定的電路設(shè)計，希望對不同晶體管的各個源極/漏極和柵極進行接觸，為的是要實現(xiàn)各種電路，如:邏輯電路、SRAM單元、以及諸如此類。所述接觸可連接至各個后段制程(BEOL)金屬化層及貫孔層，用以實現(xiàn)所需連接。在某些情況下，希望將鄰近的晶體管元件互相連接，例如:將一晶體管的源極/漏極連接至另一晶體管的源極/漏極或柵極。
[0025]本發(fā)明的具體實施例藉由采用不相似的覆蓋材料的選擇性蝕刻特性，并且也利用最下面金屬化層(通常稱為「MO」)與柵極102和源極/漏極接觸層103的交截，藉此將接觸形成程序簡化。在具體實施例中，使用的是兩個不同覆蓋層:第一覆蓋層用于源極/漏極接觸層，且第二覆蓋層用于柵極。各個柵極和源極/漏極敞開著，而阻隔掩模則保護仍受到覆蓋的柵極和源極/漏極。相較于透過微影方法形成個別接觸的傳