[發明專利]半導體器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201711139862.2
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN108807160B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 蔡嘉慶;邱意為;許立德
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/335
• 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;李偉

1.一種形成半導體器件的方法，包括：

形成晶體管，包括：

在半導體區域上形成柵極電介質；

在所述柵極電介質上方形成柵電極；和

形成延伸至所述半導體區域內的源極/漏極區域；

在所述源極/漏極區域上方形成電連接至所述源極/漏極區域的源極/漏極接觸插塞；以及

在所述柵電極上方形成與所述柵電極接觸的柵極接觸插塞，其中，形成所述柵極接觸插塞包括：

去除柵極間隔件的相對部分之間的硬掩模；

形成金屬氮化物阻擋層；

在所述金屬氮化物阻擋層上方沉積與所述金屬氮化物阻擋層接觸的含金屬層，其中，所述含金屬層包括鈷層或金屬硅化物層的至少一個，所述金屬氮化物阻擋層和所述含金屬層延伸至由去除的硬掩模留下的開口內；和

實施平坦化以去除所述金屬氮化物阻擋層和所述含金屬層的過量部分。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述柵電極包括：

沉積含氮化鈦層；

在所述含氮化鈦層上方沉積功函層，其中，所述金屬氮化物阻擋層位于所述功函層上方；以及

實施平坦化以去除所述含氮化鈦層和所述功函層的過量部分。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述源極/漏極接觸插塞包括：

蝕刻層間電介質以形成源極/漏極接觸開口，其中，所述源極/漏極區域暴露于所述源極/漏極接觸開口；

沉積金屬層，所述金屬層具有延伸至所述源極/漏極接觸開口內的部分，其中，所述金屬氮化物阻擋層沉積在所述金屬層上方；

實施退火以形成源極/漏極硅化物；以及

實施平坦化以去除所述金屬層和所述金屬氮化物阻擋層的過量部分。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含金屬層包括金屬硅化物層和不含硅的鈷層，所述金屬硅化物層和所述鈷層使用相同的前體形成。

5.根據權利要求1所述的方法，其中，沉積所述含金屬層包括：

沉積金屬硅化物層；以及

在所述金屬硅化物層上方沉積不含硅的鈷層。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述金屬硅化物層的上部比所述金屬硅化物層的相應的下部具有越來越低的硅百分比。

7.根據權利要求1所述的方法，所述含金屬層的整個均由具有均勻電阻率的鈷形成，并且所述含金屬層不含除了鈷之外的元素。

8.根據權利要求1所述的方法，其中，所述含金屬層的整個均由具有均勻電阻率的所述金屬硅化物層形成。

9.根據權利要求1所述的方法，其中，沉積所述含金屬層包括沉積所述金屬硅化物層，并且當沉積所述金屬硅化物層時，改變相應的晶圓的溫度。

10.一種形成半導體器件的方法，包括：

在半導體區域上方形成偽柵極堆疊件；

形成層間電介質，其中，所述偽柵極堆疊件位于所述層間電介質中；

去除所述偽柵極堆疊件以在所述層間電介質中形成開口；

形成延伸至所述開口內的置換柵極電介質；

在所述置換柵極電介質上方形成功函金屬層；

在所述置換柵極電介質上方形成包括氮化鈦層的阻擋層；

沉積延伸至所述開口內的含鈷層，其中，所述含鈷層位于所述阻擋層上面并且與所述阻擋層接觸，沉積所述含鈷層包括沉積硅化鈷層；

實施平坦化以去除所述置換柵極電介質、所述功函金屬層、所述阻擋層和所述含鈷層的過量部分以形成置換柵極堆疊件；以及

形成源極區域和漏極區域，其中，所述源極區域和所述漏極區域位于所述置換柵極堆疊件的相對側上。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述含鈷層不含除了鈷之外的元素。