[發(fā)明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210238596.X
• 申請日: 2012-07-10
• 公開（公告）號: CN103545179A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 洪中山
• 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;H01L29/423
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面形成有絕緣層，所述絕緣層內具有貫穿其厚度的開口，所述開口內形成有與所述絕緣層表面齊平的多晶硅電極層；

形成覆蓋所述半導體襯底和多晶硅電極層表面的鋁薄膜；

形成覆蓋所述鋁薄膜的金屬層；

對形成金屬層后的上述結構進行退火處理，使所述鋁薄膜中的鋁進入開口底部替代多晶硅電極層，形成位于所述半導體襯底表面的鋁層，而多晶硅電極層中的多晶硅轉移至開口頂部，并與金屬層發(fā)生反應形成位于所述鋁層表面的金屬硅化物層；

化學機械拋光位于所述半導體襯底表面的金屬層、鋁薄膜、金屬硅化物層，直至暴露出所述絕緣層表面。

2.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述退火處理的工藝參數(shù)范圍為：退火溫度為400攝氏度-600攝氏度，退火時間為30分鐘-450分鐘。

3.如權利要求2所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述退火處理時的退火溫度為480攝氏度-520攝氏度。

4.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述金屬層的材料為鈦、鈷或鎳。

5.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述鋁薄膜的厚度為100埃-500埃。

6.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述鋁薄膜的形成工藝為物理氣相沉積工藝，其工藝參數(shù)范圍為：沉積腔室的壓強為1毫托-10毫托，沉積溫度為400攝氏度-600攝氏度。

7.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述金屬硅化物層的材料為鈦化硅、鈷化硅或鎳化硅。

8.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，化學機械拋光后，所述開口內的金屬硅化物層的厚度為10埃-300埃。

9.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述開口的深寬比大于8，所述多晶硅電極層的形成工藝為化學氣相沉積工藝。

10.如權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述開口內還形成有高K柵介質層，所述多晶硅電極層覆蓋所述高K柵介質層表面。

11.如權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述開口內還形成有功能層，所述功能層形成于所述高K介質層和多晶硅電極層間。

12.一種半導體器件，其特征在于，包括：

半導體襯底；

位于所述半導體襯底表面的絕緣層；

貫穿所述絕緣層厚度的開口；

所述開口底部的半導體襯底表面具有鋁層；

所述鋁層表面形成有金屬硅化物層，所述金屬硅化層表面與所述絕緣層表面齊平。

13.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，所述金屬硅化物層的材料為鈦化硅、鈷化硅或鎳化硅。

14.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，所述金屬硅化物層的厚度為10埃-300埃。

15.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，還包括：位于所述開口底部的半導體襯底表面高K柵介質層。

16.如權利要求12所述的半導體器件，其特征在于，還包括：位于所述高K柵介質層和鋁層之間的功能層。