[發明專利]具有無角輪廓的接觸件硅化物

在審

• 申請號: 201410242305.3
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104916687A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 陳圣文;施侑伸;羅加聘;林彥華;譚倫光;林鈺庭
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/417;H01L21/336;H01L21/28
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;孫征

優先權聲明和交叉引用

本申請涉及于2014年_月_日提交的、標題為“Contact?Silicide?Formation?Using?a?Spike?Annealing?Process”的第___號(代理人卷號：TSMC2013-1662/24061.2762)美國專利申請，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及半導體器件及其制造方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業已經歷了快速發展。IC材料和設計中的技術進步已產生了數代IC，其中，每代IC都比上一代具有更小和更復雜的電路。然而，這些進步已增加了處理和制造IC的復雜性，并且為了實現這些進步，需要IC處理和制造過程中的類似發展。在IC的進化過程中，在幾何尺寸(即，使用制造工藝可形成的最小部件)減小的同時，功能密度(即，單位芯片面積上的互連器件的數量)通常會增大。

隨著半導體工業發展為納米級技術工藝節點以追求更高的器件密度、更高的性能以及更低的成本，來自制造和設計兩方面的挑戰已引起多層(或三維)集成器件的發展。例如，隨著器件尺寸不斷縮小，形成接觸孔(或接觸件)的常規方法已導致各種問題(諸如，不均勻的硅化物晶粒尺寸、接觸電阻太大、漏電流問題等)。這樣，半導體器件性能劣化并且缺陷數量可能增加。因此，盡管現存的制造半導體器件的方法通常足以滿足其預期的目的，但是它們不是在每個方面完全符合要求。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種半導體器件，包括：晶體管，具有源極/漏極區；導電接觸件，設置在所述源極/漏極區上方：以及硅化物元件，設置在所述導電接觸件下方，其中，所述硅化物元件具有無角的截面輪廓。

在該半導體器件中，所述硅化物元件具有近似圓形的截面輪廓。

在該半導體器件中，所述硅化物元件的一部分具有近似橢圓形的截面輪廓。

在該半導體器件中，所述硅化物元件是硅化鎳。

在該半導體器件中，以所述硅化物元件形成所述導電接觸件和所述源極/漏極區之間的界面的方式設置所述硅化物元件。

在該半導體器件中，所述晶體管是高k金屬柵極晶體管。

在該半導體器件中，所述半導體器件是20nm技術節點器件。

根據本發明的另一方面，提供了一種半導體器件，包括：硅襯底；柵極結構，設置在所述硅襯底上方；源極/漏極，形成在所述硅襯底中并且與所述柵極結構鄰近；以及接觸件，設置在所述源極/漏極上方，所述接觸件包含金屬材料，其中，金屬硅化物形成所述接觸件和所述源極/漏極之間的界面，并且所述金屬硅化物的截面具有無角的形狀。

在該半導體器件中，所述金屬硅化物的截面具有近似圓形的形狀。

在該半導體器件中，所述金屬硅化物的一部分的截面具有類橢圓的形狀。

在該半導體器件中，所述金屬硅化物包含硅化鎳。

在該半導體器件中，所述柵極結構包括高k柵極介電層和金屬柵電極。

根據本發明的又一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，包括：提供襯底，所述襯底具有形成在其中的源極/漏極區和形成在其上方的介電層；在所述介電層中形成開口，其中，所述開口露出所述源極/漏極區；通過所述開口實施注入工藝以在所述源極/漏極區中形成非晶硅部分；在所述開口中沉積金屬，所述金屬沉積在所述非晶硅部分上；以及對所述金屬實施退火以促進所述金屬和所述非晶硅部分之間發生反應，從而在所述源極/漏極區中形成金屬硅化物。

在該方法中，實施所述注入工藝包括實施冷注入工藝。

在該方法中，在約-60℃至約-100℃范圍內的溫度下實施所述冷注入工藝。

該方法還包括：在所述退火之后，實施蝕刻工藝以去除所述金屬的未反應部分；之后實施另一退火工藝；以及在所述開口中以及在所述金屬硅化物上形成導電接觸元件。

該方法還包括：在形成所述開口之前，在所述襯底上方形成柵極結構。

在該方法中，形成所述柵極結構包括形成高k柵極介電層以及所述高k柵極介電層上方的金屬柵電極。

在該方法中，所述退火包括尖峰退火工藝。

在該方法中，以所述金屬硅化物形成為具有無角的截面輪廓的方式實施所述注入工藝和所述退火。

附圖說明