[发明专利]半导体器件及其形成方法在审

专利信息
申请号: 201611199569.0 申请日: 2016-12-22
公开(公告)号: CN108231762A 公开(公告)日: 2018-06-29
发明(设计)人: 李勇 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
主分类号: H01L27/088 分类号: H01L27/088;H01L27/092;H01L29/78;H01L21/336
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 高静;吴敏
地址: 201203 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 通孔 源漏掺杂区 图形层 半导体器件 金属接触层 保护层 介质层 非晶化处理 栅极结构 开口 导电插塞 电学性能 含氧氛围 接触电阻 插塞 刻蚀 去除 掩膜 优化
【权利要求书】:

1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括:

提供基底,所述基底上具有栅极结构,所述栅极结构两侧的基底内具有源漏掺杂区,且所述栅极结构露出的基底上以及栅极结构顶部上形成有介质层;

形成贯穿所述介质层且露出所述源漏掺杂区表面的第一通孔;

对所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区进行预非晶化处理;

在进行所述预非晶化处理后,在所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成保护层;

在所述保护层上形成填充满第一通孔的图形层,所述图形层还位于所述介质层顶部,且位于所述介质层顶部的图形层内具有开口;

以所述图形层为掩膜,沿所述开口刻蚀所述介质层直至露出所述栅极结构顶部,在所述介质层内形成露出所述栅极结构顶部的第二通孔;

在含氧氛围下去除所述图形层;

去除所述保护层;

在去除所述保护层之后,在所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成金属接触层;

在所述金属接触层上形成填充满所述第一通孔的导电插塞,同时形成填充满所述第二通孔的栅极插塞。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述预非晶化处理工艺过程中,在所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成非晶化层;在形成所述金属接触层的工艺过程中,所述非晶化层转化为所述金属接触层。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述保护层的方法包括:对所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区进行氧化处理,形成所述保护层。

4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,对部分厚度的非晶化层进行所述氧化处理,且所述保护层厚度小于所述非晶化层厚度。

5.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,采用化学溶液浸润的方法,进行所述氧化处理。

6.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述氧化处理的工艺参数包括:采用硫酸和双氧水的混合溶液对所述源漏掺杂区进行浸润处理,硫酸和双氧水的体积比为1:1~1:5,混合溶液温度为120℃~180℃。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述保护层的方法包括:在所述露出的源漏掺杂区上沉积保护层,且所述保护层还位于所述第一通孔侧壁以及介质层顶部。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,采用原子层沉积工艺,在所述露出的源漏掺杂区上沉积所述保护层。

9.如权利要求1或7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述保护层的材料为氧化硅;所述保护层的厚度为10埃~20埃。

10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述预非晶化处理适于降低所述金属接触层与所述源漏掺杂区之间的肖特基势垒高度。

11.如权利要求1或10所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,采用离子注入工艺进行所述预非晶化处理,且注入离子为Ge离子、C离子或者Sb离子。

12.权利要求11所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述离子注入工艺的工艺参数包括:注入剂量为1E14atom/cm2~3E15atom/cm2;注入离子为Ge离子时,注入能量为3Kev~10Kev;注入离子为C离子时,注入能量为1Kev~5Kev;注入离子为Sb离子时,注入能量为6Kev~20Kev。

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述金属接触层的工艺步骤包括:在所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成金属层;对所述金属层进行反应退火处理,使所述金属层与所述源漏掺杂区的材料相互扩散且发生化学反应,形成所述金属接触层。

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