本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞的制作方法。

背景技術(shù)：

半導體制造，尤其超大規(guī)模集成電路中，其主要器件是金屬-氧化物-半導體場效應(yīng)晶體管(mos晶體管)。自從mos晶體管問世以來，其幾何尺寸按照摩爾定律不斷減小，然而器件的物理極限會導致器件按比例縮小變得越來越困難。其中，在mos晶體管制造領(lǐng)域，最具挑戰(zhàn)的是傳統(tǒng)的mos工藝在器件按比例縮小過程中由于多晶硅、二氧化硅柵介質(zhì)層的厚度減小所帶來的柵極向襯底的漏電流問題。

為解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中通過高k(介電常數(shù))柵介質(zhì)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二氧化硅柵介質(zhì)材料，并使用金屬作為匹配的柵極。

現(xiàn)有技術(shù)中，在制作金屬柵晶體管的源漏區(qū)接觸塞過程中，由于通孔尺寸、光刻掩膜板與基底對準疊層偏移(overlay，ovl)等因素，造成形成的源漏區(qū)接觸塞極易與金屬柵短路，這降低了器件良率。為提高器件良率，又需降低通孔尺寸、光刻掩膜板與基底對準疊層偏移(overlay，ovl)，這又提高了工藝成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是如何提高金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞制作時的器件良率、降低掩膜板與基底的對準精度，以及降低光刻精細度要求。

為解決上述問題，本發(fā)明的一方面提供一種后高k柵介質(zhì)層、金屬柵工藝(highklast，metalgatelast)中晶體管源漏區(qū)接觸塞的制作方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有偽柵結(jié)構(gòu)以及包覆所述偽柵結(jié)構(gòu)的第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層與所述偽柵結(jié)構(gòu)的頂表面齊平；所述偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)的半導體襯底內(nèi)形成有源漏區(qū)；

去除所述第一介質(zhì)層的部分高度以暴露所述偽柵結(jié)構(gòu)的上部，在保留的第一介質(zhì)層上表面、偽柵結(jié)構(gòu)上表面以及暴露出的上部側(cè)表面沉積一側(cè)墻材料層，回蝕所述側(cè)墻材料層以形成包覆所述偽柵結(jié)構(gòu)上部的側(cè)墻；

在保留的第一介質(zhì)層上表面、側(cè)墻表面以及偽柵結(jié)構(gòu)上表面繼續(xù)沉積所述第一介質(zhì)層，并對所述沉積的第一介質(zhì)層、側(cè)墻以及偽柵結(jié)構(gòu)平坦化，去除側(cè)墻上部部分高度以形成刻蝕阻擋側(cè)墻；

去除所述偽柵結(jié)構(gòu)以形成第一凹槽，在所述第一凹槽內(nèi)依次填入高k柵介質(zhì)層、功函數(shù)層以及金屬柵，并去除上部部分高度的高k柵介質(zhì)層、功函數(shù)層以及金屬柵以形成第二凹槽；

在所述第二凹槽內(nèi)填入刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層的上表面與所述第一介質(zhì)層的上表面、刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面齊平，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)與所述第一介質(zhì)層的材質(zhì)不同；

至少在所述第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋層上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面形成圖案化的掩膜層，以所述圖案化的掩膜層為掩膜干法刻蝕所述第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及刻蝕阻擋層，以在所述第一介質(zhì)層內(nèi)形成通孔，在所述通孔內(nèi)填入導電材質(zhì)以形成源漏區(qū)的接觸塞。

可選地，形成刻蝕阻擋層后，還在所述刻蝕阻擋層、所述第一介質(zhì)層上表面以及所述刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面沉積第二介質(zhì)層，后在所述第二介質(zhì)層上形成圖案化的掩膜層，所述通孔以所述掩膜層為掩膜干法刻蝕所述第二介質(zhì)層、第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及刻蝕阻擋層在所述第二介質(zhì)層以及第一介質(zhì)層內(nèi)形成。

可選地，所述第一介質(zhì)層分別與所述偽柵結(jié)構(gòu)、半導體襯底之間具有接觸通孔刻蝕停止層。

可選地，所述偽柵結(jié)構(gòu)兩側(cè)具有偏移側(cè)墻。

可選地，所述偽柵結(jié)構(gòu)自下而上包括偽柵極絕緣層、偽柵極，或自下而上包括偽柵極絕緣層、偽柵極以及偽柵結(jié)構(gòu)硬掩膜層。

可選地，所述側(cè)墻材料層的材質(zhì)為sin，sion，siobn，siocn中的至 少一種，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成。

可選地，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)為sin，sion，siobn，siocn中的至少一種，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成。

可選地，所述高k柵介質(zhì)層的材質(zhì)為la2o3、bazro3、hfzro、hfzron、hflao、hfsio、hfsion、lasio、alsio、hftao、hftio、bao、tio、ti2o3、tio2、sro、al2o3、si3n4中的至少一種，所述功函數(shù)層的材質(zhì)為ti、al、tixal1-x、tic、tialc中的至少一種，所述金屬柵的材質(zhì)為鎢，去除填入所述第一凹槽內(nèi)部分高度的高k柵介質(zhì)層、功函數(shù)層以及金屬柵采用干法刻蝕或濕法腐蝕實現(xiàn)，所述干法刻蝕氣體為cf4、chf3、c3f8中的至少一種與sf6，或cf4、chf3、c3f8中的至少一種與cl2；高k柵介質(zhì)層的濕法腐蝕溶液為hf酸，功函數(shù)層以及金屬柵的濕法腐蝕溶液為nh4oh與h2o2混合水溶液，或hcl與h2o2混合水溶液。

可選地，所述晶體管為平面型晶體管或鰭式場效應(yīng)晶體管。

本發(fā)明的另一方面還提供一種先高k柵介質(zhì)層、后金屬柵工藝(highkfirst，metalgatelast)中晶體管源漏區(qū)接觸塞的制作方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有自下而上堆疊的高k柵介質(zhì)層、偽柵層，以及包覆所述高k柵介質(zhì)層以及偽柵層的第一介質(zhì)層，所述第一介質(zhì)層與所述偽柵層的頂表面齊平；所述偽柵層以及高k柵介質(zhì)層兩側(cè)的半導體襯底內(nèi)形成有源漏區(qū)；

去除所述第一介質(zhì)層的部分高度以暴露所述偽柵層的上部，在保留的第一介質(zhì)層上表面、偽柵層上表面以及暴露出的上部側(cè)表面沉積一側(cè)墻材料層，回蝕所述側(cè)墻材料層以形成包覆所述偽柵層上部的側(cè)墻；

在保留的第一介質(zhì)層上表面、側(cè)墻表面以及偽柵層上表面繼續(xù)沉積所述第一介質(zhì)層，并對所述沉積的第一介質(zhì)層、側(cè)墻以及偽柵層平坦化，去除側(cè)墻上部部分高度以形成刻蝕阻擋側(cè)墻；

去除所述偽柵層以形成第一凹槽，在所述第一凹槽內(nèi)依次填入功函數(shù)層以及金屬柵，并去除上部部分高度的功函數(shù)層以及金屬柵以形成第二凹槽；

在所述第二凹槽內(nèi)填入刻蝕阻擋層，所述刻蝕阻擋層的上表面與所述第一介質(zhì)層的上表面、刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面齊平，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)與所述第一介質(zhì)層的材質(zhì)不同；

至少在所述第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋層上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面形成圖案化的掩膜層，以所述圖案化的掩膜層為掩膜干法刻蝕所述第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及刻蝕阻擋層，以在所述第一介質(zhì)層內(nèi)形成通孔，在所述通孔內(nèi)填入導電材質(zhì)以形成源漏區(qū)的接觸塞。

可選地，形成刻蝕阻擋層后，還在所述刻蝕阻擋層、所述第一介質(zhì)層上表面以及所述刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面沉積第二介質(zhì)層，后在所述第二介質(zhì)層上形成圖案化的掩膜層，所述通孔以所述掩膜層為掩膜干法刻蝕所述第二介質(zhì)層、第一介質(zhì)層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及刻蝕阻擋層在所述第二介質(zhì)層以及第一介質(zhì)層內(nèi)形成。

可選地，所述第一介質(zhì)層分別與所述高k柵介質(zhì)層以及偽柵層側(cè)壁、半導體襯底之間具有接觸通孔刻蝕停止層。

可選地，所述高k柵介質(zhì)層以及偽柵層兩側(cè)具有偏移側(cè)墻。

可選地，所述偽柵層為偽柵極，或自下而上包括偽柵極以及偽柵極硬掩膜層。

可選地，所述側(cè)墻材料層的材質(zhì)為sin，sion，siobn，siocn中的至少一種，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成。

可選地，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)為sin，sion，siobn，siocn中的至少一種，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成。

可選地，所述功函數(shù)層的材質(zhì)為ti、al、tixal1-x、tic、tialc中的至少一種，所述金屬柵的材質(zhì)為鎢，去除填入所述第一凹槽內(nèi)部分高度的功函數(shù)層以及金屬柵采用干法刻蝕或濕法腐蝕實現(xiàn)，所述干法刻蝕氣體為sf6或cl2；濕法腐蝕溶液為nh4oh與h2o2混合水溶液，或hcl與h2o2混合水溶液。

可選地，所述晶體管為平面型晶體管或鰭式場效應(yīng)晶體管。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：1)對于a)后高k 柵介質(zhì)層、金屬柵工藝，在去除偽柵結(jié)構(gòu)，填入高k柵介質(zhì)層、功函數(shù)層以及金屬柵過程中；以及b)對于先高k柵介質(zhì)層、后金屬柵工藝，在去除偽柵層，填入功函數(shù)層以及金屬柵過程中：在金屬柵結(jié)構(gòu)上形成兩端與其齊平的刻蝕阻擋層，刻蝕阻擋層兩端形成刻蝕阻擋側(cè)墻。該刻蝕阻擋層與刻蝕阻擋側(cè)墻材質(zhì)均電絕緣且與包覆該金屬柵結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層材質(zhì)不同，使得后續(xù)在該介質(zhì)層內(nèi)形成源漏區(qū)接觸通孔的光刻工藝中，即使掩膜板與基底對準存在偏差或掩膜板中對應(yīng)該通孔的開口較大，由于刻蝕阻擋層與刻蝕阻擋側(cè)墻對其下覆蓋的金屬柵結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)層形成保護，以該掩膜板為掩膜干法刻蝕形成的通孔不會暴露金屬柵，從而通孔內(nèi)填入的導電材質(zhì)也不會與金屬柵電導通，如此，提高了器件良率、降低了掩膜板與基底的對準精度，以及降低了光刻精細度要求。

2)可選方案中，形成刻蝕阻擋層與刻蝕阻擋側(cè)墻后，刻蝕阻擋層上表面、刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面與包覆金屬柵的介質(zhì)層上表面齊平，此時，a)可以在刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面、刻蝕阻擋層以及介質(zhì)層上表面形成圖案化的掩膜層，該圖案化的掩膜層中的開口對應(yīng)源漏區(qū)接觸通孔，以該掩膜層為掩膜刻蝕刻蝕阻擋層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及介質(zhì)層以形成通孔，填充通孔后形成源漏區(qū)接觸插塞；后在該接觸插塞、介質(zhì)層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及刻蝕阻擋層上形成上層介質(zhì)層，刻蝕該上層介質(zhì)層以同時分別形成暴露金屬柵、與源漏區(qū)接觸插塞對準的上層通孔，填充后分別形成電連接金屬柵、源漏區(qū)的導電插塞。b)也可以在刻蝕阻擋層、介質(zhì)層上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻頂表面形成上層介質(zhì)層，后在上層介質(zhì)層上形成圖案化的掩膜層，該圖案化的掩膜層中具有對應(yīng)源漏區(qū)接觸通孔的開口，以該掩膜層為掩膜刻蝕上層介質(zhì)層、刻蝕阻擋層、刻蝕阻擋側(cè)墻以及介質(zhì)層以形成對應(yīng)源漏區(qū)的接觸通孔，填充通孔后形成源漏區(qū)接觸插塞。后續(xù)可以在上層介質(zhì)層上形成用于形成金屬柵接觸塞的圖案化掩膜層，以此為掩膜刻蝕上層介質(zhì)層以形成對應(yīng)金屬柵的通孔。

3)可選方案中，上述具有金屬柵的晶體管可以為平面型晶體管，也可以為鰭式場效應(yīng)晶體管，適用范圍較廣。

附圖說明

圖1至圖9是本發(fā)明一實施例的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞在不同制作 階段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10至圖11是本發(fā)明另一實施例的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞在不同制作階段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12至圖13是本發(fā)明再一實施例的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞在不同制作階段的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如背景技術(shù)中所述，現(xiàn)有技術(shù)中金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞制作時的器件良率低、為提高良率，又需提高掩膜板與基底的對準精度，以及提高光刻精細度，這造成了工藝成本較高。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞的制作方法，具體地，在金屬柵上形成兩端與其齊平的刻蝕阻擋層，刻蝕阻擋層兩端形成刻蝕阻擋側(cè)墻。在干法刻蝕形成源漏區(qū)接觸通孔過程中，利用刻蝕阻擋層、刻蝕阻擋側(cè)墻對其下覆蓋的金屬柵結(jié)構(gòu)以及介質(zhì)層形成保護，避免該通孔暴露金屬柵，從而避免通孔內(nèi)填入的導電材質(zhì)也與金屬柵電導通，不但提高了器件良率、同時降低了掩膜板與基底的對準精度，以及降低了光刻精細度要求。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

圖1至圖9是本發(fā)明一實施例的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞在不同制作階段的結(jié)構(gòu)示意圖。以下參照圖1至圖9所示，詳細介紹金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞的制作方法。

首先參照圖1所示，提供半導體襯底10，該半導體襯底10表面具有偽柵結(jié)構(gòu)11以及包覆偽柵結(jié)構(gòu)11的第一介質(zhì)層12，第一介質(zhì)層12與偽柵結(jié)構(gòu)11的頂表面齊平。

半導體襯底10的材質(zhì)例如為硅、鍺、絕緣體上硅(soi)等。偽柵結(jié)構(gòu)11自下而上包括：偽柵極絕緣層11a與偽柵極11b。一實施例中，偽柵極絕緣層11a的材質(zhì)為二氧化硅，偽柵極11b的材質(zhì)為摻雜或未摻雜的多晶硅，該偽柵極絕緣層11a與偽柵極11b可以與半導體襯底10其它區(qū)域晶體管的柵極絕緣層、柵極在同一工序中制作。

偽柵結(jié)構(gòu)11兩側(cè)具有偏移側(cè)墻13(offsetspacer)，其材質(zhì)例如為氮化硅，用于增加溝道區(qū)的長度，避免短溝道效應(yīng)。偽柵結(jié)構(gòu)11兩側(cè)的半導體襯底10內(nèi)形成有源漏區(qū)(未圖示)。此外，第一介質(zhì)層12分別與偽柵結(jié)構(gòu)11、半導體襯底10之間具有接觸通孔刻蝕停止層14(contactetchstoplayer)，其材質(zhì)例如為氮化硅，用于檢測干法刻蝕過程中，源漏區(qū)接觸通孔的刻蝕終點。

接著參照圖2所示，去除第一介質(zhì)層12的部分高度以暴露偽柵結(jié)構(gòu)11的上部，在保留的第一介質(zhì)層12上表面、偽柵結(jié)構(gòu)11上表面以及暴露出的上部側(cè)表面沉積一側(cè)墻材料層，回蝕側(cè)墻材料層以形成包覆偽柵結(jié)構(gòu)11上部的側(cè)墻15。

在具體實施過程中，去除第一介質(zhì)層12的部分高度采用光刻、干法刻蝕實現(xiàn)。參照圖2所示，側(cè)墻材料層的材質(zhì)可以為sin，sion，siobn，siocn中的至少一種，優(yōu)選與第一介質(zhì)層12刻蝕選擇比大的材質(zhì)，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成。

本實施例中，由于第一介質(zhì)層12與偽柵結(jié)構(gòu)11之間具有接觸通孔刻蝕停止層14，因而去除第一介質(zhì)層12的部分高度，暴露出的是偽柵結(jié)構(gòu)11側(cè)壁的接觸通孔刻蝕停止層14的上部。

之后參照圖3所示，在保留的第一介質(zhì)層12上表面、側(cè)墻15表面以及偽柵結(jié)構(gòu)11上表面繼續(xù)沉積第一介質(zhì)層12，并對沉積的第一介質(zhì)層12、側(cè)墻15以及偽柵結(jié)構(gòu)11平坦化，去除側(cè)墻15上部部分高度以形成刻蝕阻擋側(cè)墻16。

在具體實施過程中，第一介質(zhì)層12的材質(zhì)為二氧化硅，采用硅烷或teos化學氣相沉積法生成。保留的第一介質(zhì)層12上表面繼續(xù)沉積第一介質(zhì)層12，直至高于偽柵結(jié)構(gòu)11頂表面。后對沉積的第一介質(zhì)層12、側(cè)墻15以及偽柵結(jié)構(gòu)11平坦化，目的是去除側(cè)墻15頂部的尖端，使其呈具有一定寬度尺寸的頂表面。上述平坦化可以采用化學機械研磨法。

需要說明的是，在具體實施過程中，如圖4所示，偽柵結(jié)構(gòu)11也可以自下而上包括：偽柵極絕緣層11a、偽柵極11b與偽柵結(jié)構(gòu)硬掩膜層11c。偽柵極絕緣層11a、偽柵極11b是以該硬掩膜層11c為掩膜，對半導體襯底10上 表面的偽柵極絕緣材料層、偽柵極材料層干法刻蝕形成。偽柵結(jié)構(gòu)硬掩膜層11c的材質(zhì)可以為氮化硅、氮氧化硅等材質(zhì)。

保留該偽柵結(jié)構(gòu)硬掩膜層11c的好處在于：如圖5所示，對繼續(xù)沉積的第一介質(zhì)層12、側(cè)墻15進行化學機械研磨時，可以以該層11c為研磨終止層，檢測研磨終點，研磨終點易于控制，且能避免消耗偽柵極11b。

接著參照圖6所示，去除偽柵結(jié)構(gòu)11以形成第一凹槽，在第一凹槽內(nèi)依次填入高k柵介質(zhì)層17a、功函數(shù)層17b以及金屬柵17c，并去除上部部分高度的高k柵介質(zhì)層17a、功函數(shù)層17b以及金屬柵17c以形成第二凹槽18。

高k柵介質(zhì)層17a、功函數(shù)層17b以及金屬柵17c構(gòu)成了金屬柵結(jié)構(gòu)17。高k柵介質(zhì)層17a的材質(zhì)可以為la2o3、bazro3、hfzro、hfzron、hflao、hfsio、hfsion、lasio、alsio、hftao、hftio、bao、tio、ti2o3、tio2、sro、al2o3、si3n4中的至少一種，功函數(shù)層17b的材質(zhì)可以為ti、al、tixal1-x、tic、tialc中的至少一種，金屬柵17c的材質(zhì)可以為鎢。

上述各層可以采用物理氣相沉積或化學氣相沉積生成，第一凹槽外的各層采用化學機械研磨法(cmp)去除。

在具體實施過程中，去除第一凹槽內(nèi)的高k柵介質(zhì)層17a、功函數(shù)層17b以及金屬柵17b可以采用干法刻蝕，也可以采用濕法腐蝕實現(xiàn)。具體地，干法刻蝕氣體可以為cf4、chf3、c3f8中的至少一種與sf6，或cf4、chf3、c3f8中的至少一種與cl2；高k柵介質(zhì)層17a的濕法腐蝕溶液可以為hf酸或?qū)?yīng)酸，功函數(shù)層17b以及金屬柵17b的濕法腐蝕溶液可以為nh4oh與h2o2混合水溶液(例如25％wt的nh4oh、h2o2和h2o的體積比為1∶1∶5)，或hcl與h2o2混合水溶液(例如分析純hcl酸、h2o2和h2o的體積比為1∶1∶6)。

之后，參照圖7所示，在第二凹槽18內(nèi)填入刻蝕阻擋層19，刻蝕阻擋層19的上表面與第一介質(zhì)層12的上表面、刻蝕阻擋側(cè)墻16頂表面齊平。

填充的刻蝕阻擋層19的材質(zhì)與第一介質(zhì)層12的材質(zhì)不同，優(yōu)選與第一介質(zhì)層12刻蝕選擇比大的材質(zhì)?？涛g阻擋層19的材質(zhì)可以與刻蝕阻擋側(cè)墻16的材質(zhì)相同，均為絕緣材質(zhì)。在具體實施過程中，刻蝕阻擋層19的材質(zhì)可 以為sin，sion，siobn，siocn中的至少一種，采用原子層沉積法或化學氣相沉積法生成，第二凹槽18外多余的刻蝕阻擋層材質(zhì)采用化學機械研磨法去除。

接著，參照圖8所示，在第一介質(zhì)層12、刻蝕阻擋層19上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻16頂表面形成圖案化的掩膜層20，以該圖案化的掩膜層20為掩膜干法刻蝕第一介質(zhì)層12、刻蝕阻擋側(cè)墻16以及刻蝕阻擋層19，以在第一介質(zhì)層12內(nèi)形成通孔21。參照圖9所示，在通孔21內(nèi)填入導電材質(zhì)以形成源漏區(qū)的接觸塞22。

參照圖8所示，圖案化的掩膜層20可以為光刻膠，通過光刻實現(xiàn)圖案化；也可以為硬掩膜層，材質(zhì)例如為氮化硅，氮氧化硅等，通過圖案化的光刻膠層轉(zhuǎn)移至硬掩膜以圖案化。圖案化的掩膜層20中的開口位置對應(yīng)預(yù)定形成源漏區(qū)的接觸通孔21位置?？梢岳斫獾氖?，不論該開口過大，還是光刻掩膜板與基底出現(xiàn)對準偏差，由于刻蝕阻擋層19與刻蝕阻擋側(cè)墻16對其下覆蓋的金屬柵結(jié)構(gòu)17以及第一介質(zhì)層12形成保護，以該過大的開口或偏移的開口為掩膜干法刻蝕第一介質(zhì)層12、刻蝕阻擋側(cè)墻16以及刻蝕阻擋層19形成通孔21時，該通孔21都不會暴露金屬柵17c，進而圖9所示的通孔21內(nèi)填入的導電材質(zhì)形成的接觸塞22也不會與金屬柵17c電導通?？梢钥闯觯涛g阻擋層19與刻蝕阻擋側(cè)墻16的存在，提高了器件良率，另一方面，也降低了掩膜板與基底的對準精度，同時降低了光刻掩膜板開口的光刻精細度要求。

通孔21刻蝕過程中，由于接觸通孔刻蝕停止層14去除速率較第一介質(zhì)層12去除速率慢，因而可以采用其檢測刻蝕終點，直至源漏區(qū)表面暴露出停止刻蝕。通孔21內(nèi)填入的導電材質(zhì)可以為銅、鋁、鎢等。

圖10至圖11是本發(fā)明另一實施例的金屬柵晶體管源漏區(qū)接觸塞在不同制作階段的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10至圖11是在圖7所示結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上繼續(xù)進行的工藝。

參照圖10所示，在刻蝕阻擋層19、第一介質(zhì)層12的上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻16頂表面沉積第二介質(zhì)層23，后在第二介質(zhì)層23上形成圖案化的掩膜層20，通孔21以該掩膜層20為掩膜干法刻蝕形成。

參照圖10所示，圖案化的掩膜層20中具有對應(yīng)源漏區(qū)接觸通孔21的開口。以該掩膜層20為掩膜，干法逐步刻蝕第二介質(zhì)層23、對于源漏區(qū)，繼續(xù)刻蝕第一介質(zhì)層12、刻蝕阻擋側(cè)墻16以及刻蝕阻擋層19，直至接觸通孔刻蝕停止層14被刻蝕完畢，源漏區(qū)表面暴露出停止。類似圖8所示，可以理解的是，不論該掩膜層20的開口過大，還是光刻掩膜板與基底出現(xiàn)對準偏差，由于刻蝕阻擋層19與刻蝕阻擋側(cè)墻16對其下覆蓋的金屬柵結(jié)構(gòu)17以及第一介質(zhì)層12形成保護，以該過大的開口或偏移的開口為掩膜干法刻蝕第二介質(zhì)層23、第一介質(zhì)層12、刻蝕阻擋側(cè)墻16以及刻蝕阻擋層19形成通孔21時，該通孔21都不會暴露金屬柵17c，進而圖11所示的通孔21內(nèi)填入的導電材質(zhì)形成的接觸塞22也不會與金屬柵17c電導通。

后續(xù)可以在第二介質(zhì)層23上形成用于形成金屬柵接觸塞的圖案化掩膜層(未圖示)，以此為掩膜刻蝕第二介質(zhì)層23、刻蝕阻擋層19以形成對應(yīng)金屬柵17c的通孔。

此外，參照圖1至圖11所示，其中的晶體管為平面型晶體管，其它實施例中，在金屬柵結(jié)構(gòu)17上形成兩端與其齊平的刻蝕阻擋層19，刻蝕阻擋層19兩端形成刻蝕阻擋側(cè)墻16，以提高器件良率、降低掩膜板與基底的對準精度，以及降低光刻精細度要求的方案也可以用于鰭式場效應(yīng)晶體管。

結(jié)合圖1至圖6可以看出，上述方案中先去除了偽柵結(jié)構(gòu)11，后填入了高k柵介質(zhì)層17a、功函數(shù)層17b以及金屬柵17c，形成了金屬柵結(jié)構(gòu)17，因而為后高k柵介質(zhì)層、金屬柵工藝(highklast，metalgatelast)，可以理解的是，上述在金屬柵結(jié)構(gòu)17上形成兩端與其齊平的刻蝕阻擋層19，刻蝕阻擋層19兩端形成刻蝕阻擋側(cè)墻16，以提高器件良率、降低掩膜板與基底的對準精度，以及降低光刻精細度要求的方案也可以用于先高k柵介質(zhì)層、后金屬柵工藝(highkfirst，metalgatelast)中，以下結(jié)合圖12至圖13，重點介紹與圖1至圖11實施例中的不同之處。

上述不同之處主要體現(xiàn)在以下兩點：

第一，參照圖12所示，提供半導體襯底10，與圖1所示的半導體襯底10不同的是，其表面具有自下而上堆疊的高k柵介質(zhì)層17a、偽柵極11b，以 及包覆高k柵介質(zhì)層17a以及偽柵極11b的第一介質(zhì)層12。

其它實施例中，半導體襯底10表面也可以具有自下而上堆疊的高k柵介質(zhì)層17a、偽柵極11b以及偽柵極硬掩膜層11c。

第二，參照圖13所示，與圖6所示不同的是，高k柵介質(zhì)層17a不去除，僅去除偽柵極11b；去除偽柵極11b形成的第一凹槽內(nèi)依次填入的是功函數(shù)層17b、金屬柵17c。之后去除第一凹槽內(nèi)部分高度的材質(zhì)用于填充刻蝕阻擋層19，所去除的材質(zhì)也為功函數(shù)層17b與金屬柵17c。對于功函數(shù)層17b以及金屬柵17c的去除，a)可以采用干法刻蝕，b)也可以采用濕法腐蝕。a)中，干法刻蝕氣體可以為sf6或cl2；b)中，濕法腐蝕溶液可以為nh4oh與h2o2混合水溶液(例如25％wt的nh4oh、h2o2和h2o的體積比為1∶1∶5)，或hcl與h2o2混合水溶液(例如分析純hcl酸、h2o2和h2o的體積比為1∶1∶6)。

可以理解的是，對于先高k柵介質(zhì)層、后金屬柵工藝工藝，可以a)，如圖7至圖8所示，在刻蝕阻擋層19、第一介質(zhì)層12上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻16頂表面形成圖案化的掩膜層20，該圖案化的掩膜層20中的開口對應(yīng)源漏區(qū)接觸通孔21，以該掩膜層20直接進行干法刻蝕。也可以b)如圖10所示，在刻蝕阻擋層19、第一介質(zhì)層12上表面以及刻蝕阻擋側(cè)墻16頂表面形成第二介質(zhì)層23，后在第二介質(zhì)層23上形成圖案化的掩膜層20，該圖案化的掩膜層20中具有對應(yīng)源漏區(qū)接觸通孔的開口，以該掩膜層20為掩膜刻蝕第二介質(zhì)層23、刻蝕阻擋層19、刻蝕阻擋側(cè)墻16以及第一介質(zhì)層12以形成對應(yīng)源漏區(qū)的接觸通孔21。

此外，先高k柵介質(zhì)層、后金屬柵工藝除了可以用于平面型晶體管，也可以用于鰭式場效應(yīng)晶體管。

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