半导体结构及其形成方法与流程

本发明实施例涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术：

1、集成电路中特征尺寸的减小已经成为日益增长的半导体工业背后的驱动力。越来越小的特征尺寸实现了功能单元在半导体芯片基板上的高密度和高集成度。例如，通过减小晶体管尺寸，以允许在芯片上包含更多数量的存储或逻辑器件，从而制造出具有更大容量的产品。但随着更大容量产品的技术需求，对优化每一个器件的性能需求变得日益显著。

2、在半导体制造工艺中，在衬底上形成半导体器件后，需要使用多个金属层将各半导体器件连接在一起以形成电路，金属层包括互连线、插塞(contact，ct)和通孔互连结构，利用插塞连接半导体器件，利用互连线和通孔互连结构将不同半导体器件上的插塞连接起来形成电路。

3、目前，半导体器件的性能有待提高。

技术实现思路

1、本发明实施例解决的问题是提供一种半导体结构及其形成方法，有利于提高半导体器件性能。

2、为解决上述问题，本发明实施例提供一种半导体结构，包括：基底；介质层，位于基底上，介质层内形成有贯穿介质层的开口，开口包括第一开口和第二开口，沿平行于基底顶面的方向，第一开口和第二开口位于介质层的不同位置处；生长层，位于第二开口的侧壁上；线宽补偿层，位于生长层的侧壁和第一开口的侧壁上，沿垂直于开口侧壁的方向，位于第一开口侧壁上的线宽补偿层与位于生长层侧壁上的线宽补偿层的厚度不同；导电层，位于开口中。

3、相应的，本发明实施例还提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供基底，基底上形成有介质层，介质层内形成有贯穿介质层的开口，开口包括第一开口和第二开口，沿平行于基底顶面的方向，第一开口和第二开口位于介质层的不同位置处；在第二开口的侧壁上形成生长层；在生长层的侧壁和第一开口的侧壁上形成线宽补偿层，沿垂直于开口侧壁的方向，位于第一开口侧壁上的线宽补偿层与位于生长层侧壁上的线宽补偿层的厚度不同；形成线宽补偿层后，在开口内形成导电层。

4、与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

5、本发明实施例提供的半导体结构，介质层内形成有贯穿介质层的开口，开口包括第一开口和第二开口；其中，由于第二开口的侧壁上形成有生长层，而第一开口暴露介质层，相应的，线宽补偿层在第一开口和第二开口中形成时的界面基础不同，在相同的工艺时间内，线宽补偿层在第一开口和第二开口中的形成速率不同，能够使得位于第一开口侧壁上的线宽补偿层与位于生长层侧壁上的线宽补偿层的厚度不同，从而有利于根据需求形成所需厚度的线宽补偿层，以便通过线宽补偿层控制导电层的线宽(例如，当第一开口和第二开口的线宽相同时，能够使得形成于第一开口和第二开口中的导电层具有不同的线宽，或者，当第一开口和第二开口的线宽不同时，能够使得形成于第一开口和第二开口中的导电层具有相同的线宽)，相应地，提高了半导体器件的性能。

6、本发明实施例提供的半导体结构的形成方法中，基底上形成有介质层，介质层内形成有贯穿介质层的开口，开口包括第一开口和第二开口；在第二开口的侧壁上形成生长层，在生长层的侧壁和第一开口的侧壁上形成线宽补偿层，沿垂直于开口侧壁的方向，线宽补偿层在第一开口和第二开口中形成时的界面基础不同，在相同的工艺时间内，线宽补偿层在第一开口和第二开口中的形成速率不同，则位于第一开口侧壁上的线宽补偿层与位于生长层侧壁上的线宽补偿层的厚度不同，从而有利于根据需求形成所需厚度的线宽补偿层，以便通过线宽补偿层控制导电层的线宽(例如，当第一开口和第二开口的线宽相同时，能够使得形成于第一开口和第二开口中的导电层具有不同的线宽，或者，当第一开口和第二开口的线宽不同时，能够使得形成于第一开口和第二开口中的导电层具有相同的线宽)，相应地，提高了半导体器件的性能。

技术特征：

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体还结构包括：栅极结构，位于所述基底上；源漏掺杂区，位于所述栅极结构两侧的基底内；所述介质层位于所述栅极结构侧部的基底上、并覆盖所述栅极结构顶部和侧壁，所述开口暴露出所述源漏掺杂区；

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述生长层为离子掺杂层，且所述离子掺杂层由所述第二开口侧壁的部分宽度的所述介质层转化形成。

4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，所述生长层的掺杂离子包括磷离子或硼离子；

5.如权利要求3或4所述的半导体结构，其特征在于，所述生长层的掺杂离子的浓度为3e14atom/cm2至7e14atom/cm2。

6.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，沿垂直于所述开口侧壁的方向，所述生长层的宽度为2nm至5nm。

7.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述线宽补偿层的材料包括氮化硅或氧化硅。

8.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一开口和第二开口的线宽相同；位于所述第一开口和所述第二开口中的所述导电层具有不同的线宽；

9.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

10.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供基底的步骤中，所述基底上形成有栅极结构，所述栅极结构两侧的基底内形成有源漏掺杂区，所述介质层形成于所述栅极结构侧部的基底上、并覆盖所述栅极结构顶部和侧壁，所述开口暴露出所述源漏掺杂区；

11.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在所述第二开口的侧壁上形成生长层的步骤包括：对所述第二开口侧壁露出的所述介质层进行离子注入处理，使所述第二开口侧壁的部分宽度的所述介质层转化为生长层。

12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入处理的工艺参数包括：注入离子包括磷离子或硼离子；

13.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入处理的离子注入方向与所述基底顶面表面法线方向的角度为5°至10°。

14.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述离子注入处理的工艺参数包括：注入的离子能量为1kev至2kev，注入的离子剂量为3e14atom/cm2至7e14atom/cm2。

15.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述线宽补偿层的工艺包括：等离子体增强原子层沉积工艺。

16.如权利要求15所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体增强原子层沉积工艺的工艺参数包括：功率为500w至8000w，工艺温度为300℃至500℃。

17.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述线宽补偿层的材料包括氮化硅或氧化硅。

18.如权利要求9所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述线宽补偿层的步骤中，所述线宽补偿层还形成于所述介质层的顶部和所述开口的底部；

技术总结
一种半导体结构及其形成方法，半导体结构包括：基底；介质层，位于所述基底上，所述介质层内形成有贯穿所述介质层的开口，所述开口包括第一开口和第二开口，沿平行于所述基底顶面的方向，所述第一开口和第二开口位于所述介质层的不同位置处；生长层，位于所述第二开口的侧壁上；线宽补偿层，位于所述生长层的侧壁和所述第一开口的侧壁上，沿垂直于所述开口侧壁的方向，位于所述第一开口侧壁上的线宽补偿层与位于所述生长层侧壁上的线宽补偿层的厚度不同；导电层，位于所述开口中。本发明实施例有利于提高半导体结构的性能。

技术研发人员：吴威威,杨涵,刘畅
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15