[發明專利]半導體器件及其形成方法

在審

• 申請號: 202010066639.5
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113140502A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 伏廣才
• 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/528;H01L21/8234;H01L27/088
• 代理公司: 上海德禾翰通律師事務所 31319
• 代理人: 侯莉

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底內具有源漏區；

在所述基底上形成層間介質層；

在所述層間介質層中形成位于源漏區上的接觸孔，所述接觸孔的底部暴露出源漏區的表面；

采用選擇性原子層沉積工藝在所述接觸孔的底部形成金屬硅化物層；

形成所述金屬硅化物層之后，在所述接觸孔的側壁形成擴散阻擋層，所述擴散阻擋層與所述層間介質層接觸；形成所述擴散阻擋層之后，在所述接觸孔內形成導電插塞。

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，所述金屬硅化物層的材料包括MoSix、TiSi、NiSi或RuSi。

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，當所述金屬硅化物層的材料為TiSi時，所述選擇性原子層沉積工藝的參數包括：反應氣體包括TiCl₄和SiH₄，反應溫度為300℃～700℃。

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，所述導電插塞的材料包括W、Co、Ru或Ni。

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，所述接觸孔的底部的金屬硅化物層表面也形成有擴散阻擋層；或者，所述接觸孔的底部的金屬硅化物層表面未被擴散阻擋層覆蓋。

6.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，所述擴散阻擋層為單層結構，所述擴散阻擋層的材料包括TiN、Co、Ru、Ni或Mo。

7.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，所述擴散阻擋層包括第一擴散阻擋層和第二擴散阻擋層，在所述接觸孔的側壁形成擴散阻擋層的步驟包括：

在所述接觸孔的側壁上形成第一擴散阻擋層；

在所述第一擴散阻擋層的表面形成第二擴散阻擋層，第二擴散阻擋層不覆蓋金屬硅化物層的頂部表面，第二擴散阻擋層的導電率大于第一擴散阻擋層的導電率。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一擴散阻擋層的材料為氧化鋁；所述第二擴散阻擋層的材料包括TiN、Co、Ru、Ni或Mo。

9.根據權利要求7所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一擴散阻擋層的厚度為20埃～30埃；所述第二擴散阻擋層的厚度為20埃～30埃。

10.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，所述基底包括半導體襯底和位于半導體襯底上的鰭部；

所述半導體器件的形成方法還包括：在所述半導體襯底上形成橫跨所述鰭部的柵極結構；所述源漏區分別位于所述柵極結構的兩側的鰭部中。

11.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，所述源漏區的材料包括摻雜有導電離子的SiP或SiGe。

12.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，所述接觸孔的孔徑為10nm～13nm。

13.一種半導體器件，其特征在于，包括：

基底；

位于所述基底內的源漏區；

位于所述基底上的層間介質層，所述層間介質層中具有貫穿所述層間介質層且位于所述源漏區上的接觸孔；

位于所述接觸孔底部的源漏區表面的金屬硅化物層；

位于所述接觸孔側壁的擴散阻擋層，所述接觸孔側壁的擴散阻擋層與層間介質層直接接觸；

位于所述接觸孔內的導電插塞。

14.根據權利要求13所述的半導體器件，其特征在于，所述金屬硅化物層的材料包括MoSix、TiSi、NiSi或RuSi。