[發明專利]一種半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201610240602.3
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN107305847A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 禹國賓
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L21/329;H01L29/78;H01L29/872;H01L21/28;H01L29/45
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體而言涉及一種半導體器件及其制作方法。

背景技術

現有的MOS晶體管工藝中，為了改善晶體管的柵極、源極和漏極與填充插塞的歐姆接觸，通常會在柵極、源極和漏極的表面形成金屬硅化物。目前，大多是利用自對準金屬硅化物(Silicidation)工藝來形成金屬硅化物來降低接觸電阻。即在形成源極和漏極之后，再形成由鈷、鈦或鎳等金屬層覆蓋于源極、漏極和柵極上方，然后通過一步或多步快速退火工藝(RTA)，使金屬層與柵極、源極和漏極中的硅反應，形成低電阻率的金屬硅化物，從而降低源極和漏極的薄層電阻。

然而隨著半導體器件的不斷縮小，需要更進一步的降低接觸電阻來滿足器件性能的需求，因此，如何降低接觸電阻是業內亟待解決的技術問題之一。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

為了克服目前存在的問題，本發明一方面提供一種半導體器件的制作方法，該方法包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底的表面包含至少一個硅區域；

在所述硅區域的表面上形成金屬層；

進行第一退火工藝，以使所述金屬層中的金屬與所述硅區域中的硅反應，形成第一金屬硅化物；

去除未反應的剩余的所述金屬層；

對所述第一金屬硅化物進行氮化處理以及第二退火工藝，以形成 摻雜氮元素的第二金屬硅化物。

進一步，在進行所述第二退火工藝的同時通入氨氣以實現所述氮化處理。

進一步，首先對所述第一金屬硅化物進行所述氮化處理，再進行所述第二退火工藝。

進一步，所述氮化處理為采用含氮等離子體氮化處理的方法。

進一步，所述含氮等離子體是通過處理氣體的紫外輻射誘導解離而形成，或者，是通過所述處理氣體的微波誘導等離子體解離而形成，或者是通過所述處理氣體的等離子體誘導解離而形成，其中，所述處理氣體包括至少一種含氮氣體。

進一步，所述含氮氣體選用氮氣或者氨氣或兩者組合。

進一步，其特征在于，所述第二退火工藝選用均溫退火、尖峰退火、毫秒退火或者微波退火。

進一步，所述第二退火工藝的溫度范圍為500～1300℃。

進一步，所述金屬層的材料包括Ti或依次層疊的Ti/TiN。

本發明的另一方面提供一種半導體器件，包括：半導體襯底，所述半導體襯底的表面包含至少一個硅區域，在所述硅區域的表面上形成有摻雜氮元素的金屬硅化物。

根據本發明的制作方法，通過在金屬硅化物中摻雜氮元素，獲得較小的接觸電阻，進而提高半導體器件的良率和性能。

附圖說明

本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。

附圖中：

圖1示出了根據本發明一實施方式的半導體器件的剖面示意圖；

圖2示出了根據本發明一實施方式的制作方法的步驟流程圖；

圖3示出了根據本發明的第一實施例的制作方法的詳細流程圖；

圖4示出了根據本發明的第二實施例的制作方法的詳細流程圖。

具體實施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為 徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。

應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。