半导体结构及半导体结构的制备方法与流程

文档序号:31868876发布日期:2022-10-21 17:52阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种半导体结构,其特征在于,包括:源区和漏区,所述源区和所述漏区在衬底上间隔设置;栅极氧化层,其设置于所述源区和所述漏区之间;栅极结构,其设置于所述栅极氧化层上;导电插塞,其设置于所述源区和所述漏区的对应位置上;其中,所述栅极结构包括具有倾斜侧面的导电层,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述栅极结构包括第一导电层和第二导电层;所述第一导电层设置于所述栅极氧化层上,所述第二导电层设置于所述第一导电层上;所述第二导电层包括叠层设置的多个金属层,且其中的至少一个所述金属层具有倾斜侧面,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层包括多晶硅层;所述第二导电层包括自下向上叠层设置的氮化钛层和钨层,其中,所述钨层具有倾斜侧面,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。4.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述栅极结构包括第一介质层和第三导电层;所述第一介质层设置于所述栅极氧化层上,所述第三导电层设置于所述第一介质层上;所述第三导电层为金属层,所述金属层具有倾斜侧面,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。5.根据权利要求4所述的半导体结构,其特征在于,所述第一介质层包括高介电常数材料,所述第三导电层包括钨层。6.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述倾斜侧面的上边缘至所述导电插塞的第一距离小于所述倾斜侧面的下边缘至所述导电插塞的第二距离。7.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述倾斜侧面的上边缘至所述导电插塞的第一距离大于所述倾斜侧面的下边缘至所述导电插塞的第二距离。8.根据权利要求6或7所述的半导体结构,其特征在于,所述倾斜侧面的中间位置的表面呈平面状,其中,所述倾斜侧面的中间位置位于所述倾斜侧面的上边缘和下边缘之间。9.根据权利要求6或7所述的半导体结构,其特征在于,所述倾斜侧面的中间位置的表面呈阶梯状,其中,所述倾斜侧面的中间位置位于所述倾斜侧面的上边缘和下边缘之间。10.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括:第二介质层,设置于所述衬底和所述栅极结构上;接触孔,贯穿所述第二介质层,且与对应的所述源区和所述漏区接触,所述接触孔的底部为浅凹槽结构,且所述浅凹槽结构位于对应的所述源区和所述漏区内;其中,所述导电插塞包括填充在所述接触孔内的金属插塞,以及位于所述金属插塞和所述接触孔的内壁之间的阻挡层。11.根据权利要求10所述的半导体结构,其特征在于,所述导电插塞与所述浅凹槽结构的内壁之间填充有金属硅化物。12.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述栅极结构还包括:保护层,所述保护层设置在所述栅极结构上。
13.根据权利要求1或12所述的半导体结构,其特征在于,所述栅极结构还包括:侧隔离结构,所述侧隔离结构贴附于栅极结构朝向所述源区和所述漏区的两侧面。14.根据权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,所述侧隔离结构包括:第一隔离侧壁和第二隔离侧壁;所述第一隔离侧壁贴附于所述栅极结构的侧面;所述第二隔离侧壁位于所述第一隔离侧壁的外围,且所述第二隔离侧壁的顶部延伸至所述第一隔离侧壁的顶部,形成封闭空间,该封闭空间填充有隔离介质。15.根据权利要求14所述的半导体结构,其特征在于,所述第一隔离侧壁和所述第二隔离侧壁的材质包括氮化硅,所述隔离介质包括氧化硅或空气。16.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:形成栅极氧化层;在所述栅极氧化层上形成栅极结构;在栅极结构的两侧形成源区和漏区;在所述源区和所述漏区的对应位置形成导电插塞;其中,所述栅极结构包括具有倾斜侧面的导电层,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述在所述栅极氧化层上形成栅极结构,包括:在栅极氧化层上形成第一导电层;在第一导电层上形成第二导电层,所述第二导电层包括叠层设置的多个金属层;重复执行以下步骤,直至露出所述第一导电层:若当前第一区域中露出的层为预定的金属层,则对第一区域中该预定的金属层进行刻蚀并调整刻蚀的方向和速度,直至露出下一个金属层,以使该预定的金属层具有朝向源区和漏区的倾斜侧面;若当前第一区域中露出的层不为预定的金属层,则对第一区域或未被上层覆盖的区域中的该层向下进行刻蚀,直至露出下一个金属层;其中,所述第一区域为除源区和漏区之间的区域以外的区域;对第一区域或未被上层覆盖的区域中的第一导电层向下刻蚀,直至露出栅极氧化层,以形成所述栅极结构。18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述在所述栅极氧化层上形成栅极结构,包括:在栅极氧化层上形成第一介质层;在第一介质层上形成第三导电层,所述第三导电层为金属层;对第一区域中的第三导电层进行刻蚀并调整刻蚀的方向和速度,直至露出第一介质层,以使所述第三导电层具有朝向源区和漏区的倾斜侧面;其中,所述第一区域为除源区和漏区之间的区域以外的区域;对第一区域的或者未被第三导电层覆盖的第一介质层向下刻蚀,直至露出栅极氧化层,以形成所述栅极结构。19.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述在所述源区和所述漏区的对应位置形成导电插塞,包括:在衬底和栅极结构上形成第二介质层;在第二介质层上形成图案化的刻蚀保护层,且该刻蚀保护层遮盖除源区和漏区对应的
部分区域以外的介质层表面;自露出的第二介质层表面向下刻蚀至露出源区和漏区的表面,并对源区和漏区的表面进行过刻蚀,形成底部为浅凹槽结构的接触孔,且所述浅凹槽结构位于对应的所述源区和所述漏区内;在所述接触孔的内壁上形成阻挡层,并在覆盖有所述阻挡层的接触孔内填充金属,形成导电插塞。20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述在所述接触孔的内壁上形成阻挡层之前,还包括:在接触孔底部的浅凹槽结构的内壁上形成金属硅化物。21.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述在所述栅极氧化层上形成栅极结构,包括:在所述栅极氧化层上形成栅极结构,其中所述栅极结构的顶层为保护层。22.根据权利要求16或21所述的方法,其特征在于,所述在所述栅极氧化层上形成栅极结构之后,还包括:在栅极结构朝向源区和漏区的两侧面上形成侧隔离结构。23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述在栅极结构朝向源区和漏区的两侧面上形成侧隔离结构,包括:在栅极结构朝向源区和漏区的侧面上形成第一隔离侧壁;在所述第一隔离侧壁的外壁上覆盖隔离介质;在所述隔离介质的外壁上形成第二隔离侧壁,且所述第二隔离侧壁的顶部延伸至所述第一隔离侧壁的顶部,形成包围所述隔离介质的封闭空间。24.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述在栅极结构朝向源区和漏区的两侧面上形成侧隔离结构,包括:在栅极结构朝向源区和漏区的侧面上形成第三隔离侧壁;在所述第三隔离侧壁的外壁上覆盖第三介质层;在所述第三介质层的外壁上形成第四隔离侧壁,且所述第四隔离侧壁的顶部延伸至所述第三隔离侧壁的顶部,形成包围所述第三介质层的封闭空间;对第四隔离侧壁的顶部进行刻蚀,直至露出第三介质层的表面,形成刻蚀孔;通过刻蚀孔对第三介质层进行刻蚀,直至抵达栅极氧化层的表面;采用快速淀积工艺,封闭所述第四隔离侧壁与所述第三隔离侧壁的顶部之间的刻蚀孔,形成内为空气的封闭空间。

技术总结
本申请提供一种半导体结构及半导体结构的制备方法。该半导体结构包括源区和漏区,所述源区和所述漏区在衬底上间隔设置;栅极氧化层,其设置于所述源区和所述漏区之间;栅极结构,其设置于所述栅极氧化层上;导电插塞,其设置于所述源区和所述漏区的对应位置上;其中,所述栅极结构包括具有倾斜侧面的导电层,所述倾斜侧面朝向所述导电插塞。相比于传统的栅极结构,本申请的方案中,具有倾斜侧面的导电层与导电插塞之间的距离增大,从而降低栅极结构与导电插塞之间的寄生电容,进而降低栅极与源漏区之间的电容,改善器件特性。改善器件特性。改善器件特性。


技术研发人员:吴铁将 朱玲欣
受保护的技术使用者:长鑫存储技术有限公司
技术研发日:2021.04.21
技术公布日:2022/10/20
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