半导体结构的制作方法及半导体结构与流程

本公开涉及半导体，尤其涉及一种半导体结构的制作方法及半导体结构。

背景技术：

1、在半导体结构的制作过程中，需要在有源区上形成栅极结构、层间介质层等结构，制作完成的半导体结构中，有源区会存在氧空位等缺陷，从而影响阈值电压和电子迁移率，进而影响半导体结构的性能。

技术实现思路

1、以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开提供一种半导体结构的制作方法及半导体结构。

3、本公开的第一方面提供一种半导体结构的制作方法，所述制作方法包括：

4、形成基底，所述基底包括有源区；

5、在所述基底上形成无氧隔离层，所述无氧隔离层覆盖至少部分所述有源区；

6、在所述无氧隔离层上形成层间介质层，所述无氧隔离层用于隔开所述有源区与所述层间介质层。

7、根据本公开的一些实施例，所述基底包括栅极结构，所述栅极结构位于所述有源区，所述在所述基底上形成无氧隔离层，所述无氧隔离层覆盖至少部分所述有源区，包括：

8、在所述基底上形成所述无氧隔离层，所述无氧隔离层覆盖所述有源区的顶面和侧面，以及所述栅极结构的顶面和侧面；

9、所述制作方法还包括：去除位于所述有源区的顶面的部分所述无氧隔离层，暴露出部分所述有源区，在暴露出的部分所述有源区上分别形成源极和漏极。

10、根据本公开的一些实施例，所述去除位于所述有源区的顶面的部分所述无氧隔离层，暴露出部分所述有源区，在暴露出的部分所述有源区上分别形成源极和漏极，包括：

11、去除部分所述层间介质层和部分所述无氧隔离层，形成第一通孔和第二通孔，所述第一通孔暴露出所述有源区中的源区，所述第二通孔暴露出所述有源区中的漏区；

12、在所述第一通孔中形成源极，所述源极与所述源区接触；

13、在所述第二通孔中形成漏极，所述漏极与所述漏区接触。

14、根据本公开的一些实施例，所述在所述第一通孔中形成源极，包括：

15、在所述第一通孔内形成源极金属阻挡层，所述源极金属阻挡层覆盖所述第一通孔的侧壁和底壁；

16、在形成所述源极金属阻挡层的第一通孔内填充源极金属导电材料，以形成所述源极；

17、所述在所述第二通孔中形成漏极，包括：

18、在所述第二通孔内形成漏极金属阻挡层，所述漏极金属阻挡层覆盖所述第二通孔的侧壁和底壁；

19、在形成所述漏极金属阻挡层的第二通孔内填充漏极金属导电材料，以形成所述漏极。

20、根据本公开的一些实施例，在所述无氧隔离层上形成层间介质层之后，所述制作方法还包括：

21、平坦化所述层间介质层，并暴露出部分所述无氧隔离层以及所述栅极结构的顶面。

22、根据本公开的一些实施例，所述形成基底包括：

23、提供衬底；

24、在所述衬底上形成初始叠层结构，所述初始叠层结构包括层叠设置的第二栅介质材料层、半导体材料层、第一栅介质材料层和至少一层栅极导电材料层；

25、去除所述初始层叠结构部分侧壁，得到层叠结构，所述层叠结构包括第二栅介质层、有源层和栅极结构，其中，所述第二栅介质层由保留的所述第二栅介质材料层构成，所述有源层由保留的所述半导体材料层构成，所述栅极结构中的第一栅介质层由保留的所述第一栅介质材料层构成，所述栅极结构中的至少一层栅极导电层由保留的所述至少一层栅极导电材料层构成，所述有源层形成所述有源区，所述第一栅介质层暴露出所述有源区的部分顶面，暴露的所述顶面包括源区和漏区。

26、根据本公开的一些实施例，所述去除所述初始层叠结构部分侧壁，得到层叠结构，包括：

27、去除部分所述第二栅介质材料层、部分所述半导体材料层、部分所述第一栅介质材料层和部分所述栅极导电材料层，以暴露出所述第二栅介质材料层的侧面，以及暴露出所述半导体材料层的侧面，保留的所述第二栅介质材料层构成所述第二栅介质层，保留的所述半导体材料层构成所述有源层；

28、去除部分所述第一栅介质材料层和部分所述栅极导电材料层，以暴露出所述有源层的部分顶面，暴露的所述顶面包括源区和漏区，保留的所述第一栅介质材料层构成所述第一栅介质层；

29、去除部分所述栅极导电材料层，以暴露出所述第一栅介质层的部分顶面，从而形成所述层叠结构，保留的所述栅极导电材料层构成所述栅极导电层。

30、根据本公开的一些实施例，所述至少一层栅极导电层包括栅极金属阻挡层和形成于所述栅极金属阻挡层上的栅极金属导电层；

31、所述至少一层栅极导电材料层包括栅极金属阻挡材料层和栅极金属导电材料层，其中，所述栅极金属阻挡材料层用于形成所述栅极金属阻挡层，所述栅极金属导电材料层用于形成所述栅极金属导电层。

32、根据本公开的一些实施例，所述有源层的材料包括铟镓锌氧化物。

33、根据本公开的一些实施例，所述无氧隔离层的材料包括氮化硅、氮硅硼、硅碳氮、碳化硅中的至少一种。

34、根据本公开的一些实施例，采用原子层沉积工艺、气相沉积工艺或炉法工艺形成所述无氧隔离层。

35、本公开的第二方面提供一种半导体结构，所述半导体结构包括：

36、基底，所述基底包括有源区；

37、无氧隔离层，位于所述基底上，所述无氧隔离层覆盖至少部分所述有源区；

38、层间介质层，所述层间介质层覆盖至少部分所述无氧隔离层；

39、其中，所述无氧隔离层将所述有源区与所述层间介质层隔开。

40、根据本公开的一些实施例，所述基底包括栅极结构，所述栅极结构位于所述有源区，所述栅极结构包括设置于所述有源区上的第一栅介质层和至少一层栅极导电层，所述第一栅介质层覆盖所述有源区的第一区域，并避开所述有源区的第二区域，所述第二区域包括源区和漏区，所述无氧隔离层覆盖所述有源区的第二区域，且覆盖所述栅极结构的侧面。

41、根据本公开的一些实施例，所述基底包括衬底、位于所述衬底上的第二栅介质层、以及位于所述第二栅介质层上的有源层，所述有源层形成所述有源区；

42、所述无氧隔离层还覆盖所述第二栅介质层的侧面，并覆盖所述有源层的侧面。

43、根据本公开的一些实施例，所述至少一层栅极导电层包括栅极金属阻挡层和形成于所述栅极金属阻挡层上的栅极金属导电层。

44、根据本公开的一些实施例，所述半导体结构包括：

45、第一通孔，贯穿所述层间介质层和所述无氧隔离层，以贯通至所述有源区的源区，所述第一通孔内设置有与所述源区接触的源极；

46、第二通孔，贯穿所述层间介质层和所述无氧隔离层，以贯通至所述有源区的漏区，所述第二通孔内设置有与所述源区接触的漏极。

47、根据本公开的一些实施例，所述源极包括源极金属阻挡层，所述源极金属阻挡层覆盖所述第一通孔的底壁和侧壁，并在所述第一通孔内围合形成第一空腔，所述第一空腔内填充源极金属导电材料；

48、所述漏极包括漏极金属阻挡层，所述漏极金属阻挡层覆盖所述第二通孔的底壁和侧壁，并在所述第二通孔内围合形成第二空腔，所述第二空腔内填充漏极金属导电材料。

49、根据本公开的一些实施例，所述栅极结构、所述源极以及所述漏极的顶面平齐。

50、根据本公开的一些实施例，所述无氧隔离层的厚度为2-50nm。

51、本公开实施例所提供的半导体结构的制备方法及半导体结构中，首先在基底上形成有无氧隔离层，无氧隔离层覆盖至少部分有源区，然后再在无氧隔离层上形成层间介质层，从而使得无氧隔离层将有源区与层间介质层隔开，由于在形成层间介质层之前通过设置无氧隔离层将有源区的至少部分表面覆盖，后续再形成层间介质层时，形成过程中产生的氧和氢在无氧隔离层的隔离作用下不会渗透至有源区，从而避免在有源区形成氧空位，保证阈值电压和电子迁移率，进而提高半导体结构的性能。

52、在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。