[發明專利]CMOS管的形成方法

有效

• 申請號: 201210226457.5
• 申請日: 2012-07-02
• 公開（公告）號: CN103531452A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 三重野文健
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/8238
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種CMOS管的形成方法。

背景技術

目前，互補型金屬氧化物半導體管（Complementary?Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）已成為芯片中的基本器件。所述CMOS管包括：P型金屬氧化物半導體（PMOS）和N型金屬氧化物半導體（NMOS）。

隨著半導體制造技術的發展，CMOS管不斷的等比例縮小，以獲得集成度更高的芯片。現有技術CMOS的形成方法中，為提高CMOS管的性能，除了分別在NMOS管和PMOS管的源/漏區形成應力襯墊層外，通常還會在形成NMOS管和PMOS管的柵極、源/漏區后，形成導電插塞前，同時在NMOS區域的源/漏區和柵極表面，以及PMOS區域的源/漏區和柵極表面形成金屬硅化物層，以降低CMOS管的導電插塞與源/漏區之間的接觸電阻。

然而，現有技術形成的CMOS管的性能不夠穩定。更多關于CMOS管的形成方法請參考公開號為“US6489236B1”的美國專利。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種性能穩定的CMOS管的形成方法。

為解決上述問題，本發明的實施例提供了一種CMOS管的形成方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括NMOS區域和與其相隔PMOS區域，其中，所述NMOS區域的半導體襯底表面形成有第一偽柵極結構，位于所述第一偽柵極結構兩側的半導體襯底內形成有第一源/漏區，所述PMOS區域的半導體襯底表面形成有第二偽柵極結構，位于所述第二偽柵極結構兩側的半導體襯底內形成有第二源/漏區，且所述PMOS區域的半導體襯底、第二源/漏區和第二偽柵極結構表面覆蓋有第一掩膜層；

以所述第一掩膜層為掩膜，形成覆蓋所述第一源/漏區表面的第一金屬硅化物層；

形成第一金屬硅化物層后，去除所述第一掩膜層；

形成位于所述半導體襯底表面的層間介質層，所述層間介質層與所述第一偽柵極結構和第二偽柵極結構表面齊平；

刻蝕所述層間介質層，形成暴露出部分所述第二源/漏區表面的開口；

通過所述開口在第二源/漏區表面形成第二金屬硅化物層。

可選地，所述第一金屬硅化物層的材料為NiSi₂和NiSi中的一種或多種組合。

可選地，所述第一金屬硅化物層中還摻雜有鉑原子。

可選地，所述第一金屬硅化物層的厚度為15-50nm。

可選地，所述第一金屬硅化物層的形成工藝為沉積工藝和退火工藝；或者為離子摻雜工藝。

可選地，所述沉積工藝為濺射鍍膜工藝，所述濺射鍍膜工藝的參數范圍為：底部壓強為5E-7托~5E-9托，濺射氣壓為0.3-0.8帕，射頻功率為30瓦-80瓦，射頻頻率為10-15兆赫茲，直流偏置功率為3500瓦-4500瓦。

可選地，當采用沉積工藝形成第一金屬硅化物層時，其形成步驟包括：形成覆蓋所述第一源/漏區表面的第一金屬層；對所述第一源/漏區和第一金屬層進行第一退火處理。

可選地，所述第一退火工藝的工藝參數范圍為：退火溫度為300攝氏度-750攝氏度，退火時間為5分鐘-60分鐘。

可選地，所述第一退火工藝為快速熱退火工藝，其工藝參數范圍為：退火溫度為700攝氏度-900攝氏度，退火時間為10秒-120秒。

可選地，所述第一金屬層的材料為Ni或NiPt。

可選地，當所述第一金屬層的材料為NiPt時，Pt在NiPt的原子百分比含量小于5%。

可選地，還包括：待完成所述第一退火處理后，去除所述第一金屬層。

可選地，所述開口暴露出的部分第二源/漏區表面占總的第二源/漏區表面的面積比為1:3~1:10。

可選地，所述第二金屬硅化物層的材料為NiSi₂和NiSi中的一種或多種組合。

可選地，所述第二金屬硅化物層的形成工藝為沉積工藝和退火工藝；或者為離子摻雜工藝。

可選地，所述沉積工藝為原子層沉積工藝，采用的反應物為：雙（二甲氨基-2-甲基-2-丁氧基）鎳、氫氣和氨氣，沉積溫度為200攝氏度-400攝氏度。

可選地，當采用沉積工藝形成所述第二金屬硅化物層時，其形成步驟包括：在所述開口內的第二源/漏區表面形成第二金屬層；對所述第二源/漏區和第二金屬層進行第二退火處理。

可選地，所述第二退火處理的工藝參數范圍為：退火溫度為450攝氏度-700攝氏度，退火時間為20秒-60秒。