[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201710448950.4
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN109087891B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 李勇
• 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: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238;H01L27/092
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括第一區和第二區，基底第一區中具有第一摻雜區，基底第二區中具有第二摻雜區，第一摻雜區中未摻雜阻擋離子，第二摻雜區中摻雜有阻擋離子；

在第一摻雜區表面和第二摻雜區表面形成第一金屬層；

進行第一退火，使第一摻雜區表面的第一金屬層和第一摻雜區表面材料反應形成第一初始金屬硅化物層，使第二摻雜區表面的第一金屬層和第二摻雜區表面材料反應形成具有阻擋離子的第二金屬硅化物層；

在第一初始金屬硅化物層表面和第二金屬硅化物層表面形成第二金屬層，第二金屬層和第一金屬層的材料不同；

進行第二退火，第二退火采用的溫度小于第一退火采用的溫度，第一初始金屬硅化物層表面的第二金屬層原子擴散至第一初始金屬硅化物層中而形成第一金屬硅化物層，第二金屬硅化物層中的阻擋離子阻擋第二金屬層的原子擴散進入第二金屬硅化物層中。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一退火為激光退火或尖峰退火；所述第二退火包括爐管退火。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述阻擋離子為C離子、F離子或Sb離子；在形成所述第一金屬層之前，第二摻雜區中阻擋離子的濃度為1E18atom/cm³～1E21atom/cm³。

4.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的厚度為30埃～100埃，所述第二金屬層的厚度為10埃～30埃。

5.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一區用于形成P型晶體管，所述第二區用于形成N型晶體管；所述第二金屬層的功函數大于所述第一金屬層的功函數；所述第一金屬硅化物層的功函數大于第二金屬硅化物層的功函數。

6.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的材料為Ti、Ni或Co；所述第二金屬層的材料為包括Pt。

7.根據權利要求6所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一退火采用的溫度為700攝氏度～1000攝氏度，所述第二退火采用的溫度為50攝氏度～500攝氏度。

8.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一摻雜區的材料為摻雜有第一導電離子的鍺硅，第一導電離子的導電類型為P型；所述第二摻雜區的材料為摻雜有第二導電離子和阻擋離子的硅，第二導電離子的導電類型為N型。

9.根據權利要求8所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，當所述第一金屬層的材料為Ti，第二金屬層的材料為Pt時，第一初始金屬硅化物層的材料為摻雜有第一導電離子的TiSiGe，第一金屬硅化物層的材料為摻雜有第一導電離子和Pt離子的TiSiGe，第二金屬硅化物層的材料為摻雜有第二導電離子和阻擋離子的TiSi。

10.根據權利要求5所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：形成位于基底第一區上的第一柵極結構和位于基底第二區上的第二柵極結構；所述第一摻雜區分別位于第一柵極結構兩側，所述第二摻雜區分別位于第二柵極結構兩側；形成介質層，所述介質層覆蓋第一柵極結構、第二柵極結構、第一摻雜區、第二摻雜區和基底；在所述介質層中形成貫穿介質層的第一源漏通孔和第二源漏通孔，第一源漏通孔分別位于第一柵極結構兩側且暴露出第一摻雜區表面，第二源漏通孔分別位于第二柵極結構兩側且暴露出第二摻雜區表面；在第一源漏通孔底部的第一摻雜區表面和第二源漏通孔底部的第二摻雜區表面形成所述第一金屬層。

11.根據權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在形成第一金屬層之前，對第一源漏通孔底部的第一摻雜區表面和第二源漏通孔底部的第二摻雜區表面進行非晶化處理。