一种半导体结构的制作方法与流程

本发明属于半导体，特别涉及一种半导体结构的制作方法。

背景技术：

1、金属-氧化物-半导体场效应晶体管（metal-oxide-semiconductor field-effecttransistor，mosfet）是半导体制造中的最基本器件，广泛适用于各种芯片中，且根据载流子以及制作时的掺杂类型不同，分为nmos和pmos晶体管。mos晶体管具有输入阻抗高、噪声低、动态范围大、功耗小以及易于集成等特性，在芯片中可以用作放大电路、压控元件、电子开关或可控整流等，具有重要地位。但在mos晶体管的制作过程中，在形成接触孔层间介质层时，容易出现空洞（void）或者缝隙（seam）等缺陷，从而影响芯片的良率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种半导体结构的制作方法，能够降低悬突部的悬突值，减少后续介质层制程出现缺陷，提高半导体结构的良率和可靠性。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

3、本发明还提供一种半导体结构的制作方法，至少包括以下步骤：

4、提供一衬底，所述衬底上设置有凸出的栅极结构；

5、在所述栅极结构两侧形成侧墙结构，所述侧墙结构最外层为氮化层；

6、对所述衬底进行蒸汽退火处理，在所述侧墙结构上形成富羟基层；

7、在所述衬底、所述侧墙结构和所述栅极结构上形成连续的接触孔刻蚀停止层，所述接触孔刻蚀停止层靠近所述栅极结构顶部的一侧形成有悬突部；

8、在所述接触孔刻蚀停止层上形成介质层；以及

9、在所述介质层内形成多个互连结构。

10、在本发明一实施例中，所述富羟基层的制作方法包括：

11、在预设温度下，通入含氧气体、含氮气体以及含氢气体；以及

12、所述含氧气体、所述含氮气体以及所述含氢气体共同作用于所述侧墙结构预设时间，在所述侧墙结构上形成富羟基层。

13、在本发明一实施例中，所述预设温度为400℃~500℃。

14、在本发明一实施例中，所述预设时间为0.5h~2h。

15、在本发明一实施例中，所述含氮气体包括氮气，且所述含氮气体的流量为1slm~10slm。

16、在本发明一实施例中，所述含氧气体包括氧气，且所述含氧气体的流量为1slm~15slm。

17、在本发明一实施例中，所述含氢气体包括氢气，且所述含氢气体的流量为1slm~15slm。

18、在本发明一实施例中，所述悬突部的悬突值为0.08~0.2，所述悬突值通过以下公式得到：

19、ov=(a-b)/b；

20、其中，ov为悬突值；以所述衬底的法线为边界，所述边界经过在所述衬底上的所述接触孔刻蚀停止层的顶部延伸至所述侧墙结构的交点，b为所述接触孔刻蚀停止层在所述衬底与所述侧墙结构交界处到所述边界的水平宽度；a为所述悬突部至所述边界的最大水平宽度。

21、在本发明一实施例中，所述接触孔刻蚀停止层为氮化硅层，且所述接触孔刻蚀停止层通过等离子体增强化学气相沉积法制备。

22、在本发明一实施例中，所述半导体结构的制作方法还包括：在形成所述侧墙结构后，在所述栅极结构和所述衬底上形成自对准金属硅化物。

23、综上所述，本发明提供一种半导体结构的制作方法，通过对半导体结构的制作方法进行改进，本申请意想不到的技术效果是能够侧墙结构上形成富含羟基键的富羟基层，提高侧墙结构上接触孔刻蚀停止层的沉积速率，从而降低悬突部的大小；能够在形成介质层时，减少介质层内的空洞和缝隙等缺陷，提高半导体结构的良率和可靠性；调整蒸汽退火处理的条件，在得到较小的悬突值的同时，减少资源的浪费，提高生产效率；提高介质层和互连结构的品质，减少形成的互连结构的缺陷，提高半导体结构的可靠性。

24、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种半导体结构的制作方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述富羟基层的制作方法包括：

3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述预设温度为400℃~500℃。

4.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述预设时间为0.5h~2h。

5.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述含氮气体包括氮气，且所述含氮气体的流量为1slm~10slm。

6.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述含氧气体包括氧气，且所述含氧气体的流量为1slm~15slm。

7.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述含氢气体包括氢气，且所述含氢气体的流量为1slm~15slm。

8.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述悬突部的悬突值为0.08~0.2，所述悬突值通过以下公式得到：

9.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述接触孔刻蚀停止层为氮化硅层，且所述接触孔刻蚀停止层通过等离子体增强化学气相沉积法制备。

10.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法，其特征在于，所述半导体结构的制作方法还包括：在形成所述侧墙结构后，在所述栅极结构和所述衬底上形成自对准金属硅化物。

技术总结
本发明公开了一种半导体结构的制作方法，属于半导体技术领域。所述制作方法包括：提供一衬底，所述衬底上设置有凸出的栅极结构；在所述栅极结构两侧形成侧墙结构，所述侧墙结构最外层为氮化层；对所述衬底进行蒸汽退火处理，在所述侧墙结构上形成富羟基层；在所述衬底、所述侧墙结构和所述栅极结构上形成连续的接触孔刻蚀停止层，所述接触孔刻蚀停止层靠近所述栅极结构顶部的一侧形成有悬突部；在所述接触孔刻蚀停止层上形成介质层；在所述介质层内形成多个互连结构。通过本发明提供的一种半导体结构的制作方法，能够提高半导体结构的良率和可靠性。

技术研发人员：马亚强,何云雅,张伟,邵章朋,罗钦贤
受保护的技术使用者：合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15