[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

一種半導體器件及其形成方法，方法包括：基底第一區中和第二區中分別對應具有第一摻雜區和有阻擋離子的第二摻雜區；在第一摻雜區和第二摻雜區的表面形成第一金屬層；進行第一退火，使第一金屬層分別和第一源漏摻雜區表面材料和第二源漏摻雜區表面材料反應，對應形成第一初始金屬硅化物層和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和第二金屬硅化物層的表面形成與第一金屬層材料不同的第二金屬層；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，第二金屬層原子擴散至第一初始金屬硅化物層而形成第一金屬硅化物層，使得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。所述方法簡化了工藝。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體器件及其形成方法。

背景技術

MOS晶體管是現代集成電路中最重要的元件之一。MOS晶體管的基本結構包括：半導體襯底；位于半導體襯底表面的柵極結構，位于柵極結構兩側半導體襯底內的源漏摻雜區。MOS晶體管的工作原理是：通過在柵極結構施加電壓，調節柵極結構底部溝道的電流來產生開關信號。

MOS晶體管包括N型MOS晶體管和P型MOS晶體管。N型MOS晶體管中源漏摻雜區表面的金屬硅化物需要選擇合適的材料，使N型MOS晶體管中源漏摻雜區表面的金屬硅化物與源漏摻雜區之間具有較低的肖特基勢壘；P型MOS晶體管中源漏摻雜區表面的金屬硅化物需要選擇合適的材料，使P型MOS晶體管中源漏摻雜區表面的金屬硅化物與源漏摻雜區之間具有較低的肖特基勢壘。基于此，為了滿足N型MOS晶體管和P型MOS晶體管中對金屬硅化物與源漏摻雜區之間肖特基勢壘的要求，N型MOS晶體管的金屬硅化物和P型MOS晶體管的金屬硅化物的材料不同。

然而，現有技術形成包括N型MOS晶體管和P型MOS晶體管的半導體器件的工藝較為復雜。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種半導體器件及其形成方法，以簡化工藝。

為解決上述問題，本發明提供一種半導體器件的形成方法，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，使得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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。

可選的，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。