具有接觸插塞的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有接觸插塞的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著集成電路（1C)中的元件的集成度增加，用于半導(dǎo)體器件的線寬和幾何尺寸 減小了。因此，通過傳統(tǒng)技術(shù)制造的M0S晶體管的柵極和源極/漏極區(qū)的電阻相對(duì)高。在傳 統(tǒng)技術(shù)中，層間介電（ILD)層和蝕刻停止層在圖案化的襯底上形成用于隔離和過蝕刻。然 后，使用蝕刻劑蝕刻ILD層和蝕刻停止層以形成用于暴露諸如源極/漏極區(qū)域的接觸區(qū)域 的開口（被ILD層和蝕刻停止層的側(cè)壁圍繞），并且金屬硅化物層可以通過開口形成在接觸 區(qū)域上以用于減小電阻。
[0003] 在形成金屬硅化物層的操作中，需要首先將開口清洗。在傳統(tǒng)技術(shù)中，形成共形于 開口的襯墊，以及然后依次實(shí)施濺射蝕刻操作（諸如使用惰性氣體）和SPM(硫酸-過氧化 氫混合物）操作（諸如使用H2S0jPΗ202溶液）。襯墊保護(hù)側(cè)壁免于濺射蝕刻操作和SPM 操作的損壞。然而，襯墊不完全地粘附至側(cè)壁并且具有不良的表面，從而通過使用H2S0JP H202溶液在SPM操作中蝕刻ILD層和蝕刻停止層之間的界面。在一些情況下，圖案化的襯底 的金屬柵極（MG)也通過H2S〇dPH202溶液蝕刻部分地或完全地去除（其也稱為MG缺失）， 因此影響1C性能和產(chǎn)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件，包括：襯底，具有第 一部分和鄰近所述第一部分的第二部分；外延層，設(shè)置在所述第一部分中；第一蝕刻停止 層，設(shè)置在所述第二部分上；層間介電（ILD)層，設(shè)置在所述第一蝕刻停止層上；第二蝕刻 停止層，設(shè)置在所述ILD層上，其中，所述第一蝕刻停止層、所述ILD層和所述第二蝕刻停止 層形成圍繞所述第一部分的側(cè)壁；保護(hù)層，設(shè)置在所述側(cè)壁上，其中，所述保護(hù)層由氧化物 或氮化物形成；襯墊，設(shè)置在所述保護(hù)層上；硅化物帽，設(shè)置在所述外延層上；以及接觸插 塞，設(shè)置在所述硅化物帽上并且被所述襯墊圍繞。
[0005] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述外延層由硅或硅鍺形成。
[0006] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述外延層是源極/漏極區(qū)。
[0007] 在上述半導(dǎo)體器件中，還包括位于所述襯底的所述第二部分上的金屬柵極。
[0008] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述保護(hù)層由氧化硅或氮化硅形成。
[0009] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述襯墊由氮化娃、氮氧化娃、碳化娃或碳氧化娃形 成。
[0010] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述硅化物帽由硅化鈦、硅化鎳、硅化鈷、硅化鉑、硅 化鈀、硅化鎢、硅化鉭或硅化鉺形成。
[0011] 在上述半導(dǎo)體器件中，其中，所述接觸插塞由鋁（A1)、鎢（W)或銅（Cu)形成。
[0012] 在上述半導(dǎo)體器件中，還包括設(shè)置在所述第二蝕刻停止層上的金屬間介電層。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包 括：提供具有第一部分和鄰近所述第一部分的第二部分的襯底；在所述第一部分中形成外 延層；在所述第二部分和所述外延層上形成第一蝕刻停止層；在所述第一蝕刻停止層上形 成層間介電（ILD)層；在所述ILD層上形成第二蝕刻停止層；蝕刻所述第一蝕刻停止層的 部分、所述ILD層的部分和所述第二蝕刻停止層的部分以在所述第一部分上形成開口，其 中，所述第一蝕刻停止層的剩余部分、所述ILD層的剩余部分和所述第二蝕刻停止層的剩 余部分形成所述開口的側(cè)壁；在所述側(cè)壁和所述外延層上沉積保護(hù)層，其中，所述保護(hù)層由 氧化物或氮化物形成；在所述保護(hù)層上形成襯墊；實(shí)施濺射蝕刻操作以去除在所述外延層 上的所述保護(hù)層的部分和所述襯墊的部分；使用SPM(硫酸-過氧化氫混合物）溶液清洗所 述開口，其中，所述SPM溶液包括H2S0jPΗ202;在所述外延層上形成硅化物帽；以及用接觸 插塞填充所述開口。
[0014] 在上述方法中，其中，在所述ILD層上形成所述第二蝕刻停止層的操作之后，所述 方法還包括在所述第二蝕刻停止層上形成金屬間介電層。
[0015] 在上述方法中，其中，在所述側(cè)壁和所述外延層上沉積所述保護(hù)層的操作還包括 使用化學(xué)汽相沉積（CVD)工藝、物理汽相沉積（PVD)工藝或高密度等離子體（HDP)工藝在 所述側(cè)壁和所述外延層上沉積所述保護(hù)層。
[0016] 在上述方法中，其中，實(shí)施所述濺射蝕刻操作以去除所述外延層上的所述保護(hù)層 的部分和所述襯墊的部分的操作還包括通過使用惰性氣體實(shí)施所述濺射蝕刻操作。
[0017] 在上述方法中，其中，形成所述硅化物帽的操作包括：形成與所述開口共形并且位 于所述第二蝕刻停止層之上的金屬層，其中，所述金屬層由鈦、鎳、鈷、鉑、鈀、鎢、鉭或鉺形 成；退火所述金屬層以形成與所述開口共形的所述硅化物帽并在所述第二蝕刻停止層上形 成硅化物層；以及去除所述第二蝕刻停止層上的所述硅化物層。
[0018] 在上述方法中，其中，形成所述硅化物帽的操作包括：形成與所述開口共形并且位 于所述第二蝕刻停止層之上的金屬層，其中，所述金屬層由鈦、鎳、鈷、鉑、鈀、鎢、鉭或鉺形 成；退火所述金屬層以形成與所述開口共形的所述硅化物帽并在所述第二蝕刻停止層上形 成硅化物層；以及去除所述第二蝕刻停止層上的所述硅化物層；其中，去除所述硅化物層 的操作包括使用化學(xué)機(jī)械拋光（CMP)工藝去除所述ILD層上的所述硅化物層。
[0019] 在上述方法中，其中，形成所述硅化物帽的操作包括：形成與所述開口共形并且位 于所述第二蝕刻停止層之上的金屬層，其中，所述金屬層由鈦、鎳、鈷、鉑、鈀、鎢、鉭或鉺形 成；退火所述金屬層以形成與所述開口共形的所述硅化物帽并在所述第二蝕刻停止層上形 成硅化物層；以及去除所述第二蝕刻停止層上的所述硅化物層；其中，形成所述金屬層的 操作包括使用CVD工藝、PVD工藝或HDP工藝在所述開口的底部上和所述第二蝕刻停止層 之上形成所述金屬層。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種用于形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包 括：提供襯底；在所述襯底上形成介電層；蝕刻所述介電層的部分以形成開口，其中，所述 開口具有底部和圍繞所述底部的側(cè)壁；在所述側(cè)壁和所述底部上沉積保護(hù)層，其中，所述保 護(hù)層由氧化物或氮化物形成；在所述保護(hù)層上形成襯墊；實(shí)施濺射蝕刻操作以去除所述底 部上的所述保護(hù)層和所述襯墊；以及使用SPM溶液清洗所述開口，其中，所述SPM溶液包括 H2S04^PΗ2〇2〇
[0021] 在上述方法中，其中，在所述襯底上形成所述介電層的操作還包括在所述襯底上 依次形成第一蝕刻停止層、ILD層和第二蝕刻停止層。
[0022] 在上述方法中，其中，在所述側(cè)壁和所述底部上沉積所述保護(hù)層的操作還包括使 用CVD工藝、PVD工藝或HDP工藝在所述側(cè)壁和所述底部上沉積所述保護(hù)層。
[0023] 在上述方法中，其中，實(shí)施所述濺射蝕刻操作以去除所述底部上的所述保護(hù)層的 部分和所述襯墊的部分還包括通過使用惰性氣體實(shí)施所述濺射蝕刻操作。
【附圖說明】
[0024] 當(dāng)結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，從以下詳細(xì)描述可最佳地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。應(yīng)該 注意，根據(jù)工業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，各個(gè)部件未按比例繪制。實(shí)際上，為了清楚的討論，各種部件 的尺寸可以被任意增大或減小。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性截面圖。
[0026]圖2是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示意性截面圖。
[0027] 圖3A至圖3P是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的示出了用于制造半導(dǎo)體器件的方法的 中間階段的示意性截面圖。
[0028] 圖4A至圖4J是根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的示出了用于制造半導(dǎo)體器件的方法的 中間階段的示意性截面圖。
[0029] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
[0030]圖6是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的用于制造半導(dǎo)體器件的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下公開內(nèi)容提供了許多用于實(shí)現(xiàn)所提供主題的不同特征的不同實(shí)施例或?qū)嵗?下面描述了組件和布置的具體實(shí)例以簡化本發(fā)明。當(dāng)然，這些僅僅是實(shí)例，而不旨在限制。 例如，在以下描