[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，形成方法包括：对第一通孔底部露出的源漏掺杂区进行预非晶化处理；在预非晶化处理后，在所述第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成保护层；在保护层上形成填充满第一通孔的图形层，且位于介质层顶部的图形层内具有开口；以图形层为掩膜，沿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；去除保护层；在第一通孔底部露出的源漏掺杂区上形成金属接触层；在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。本发明降低了源漏掺杂区与金属接触层之间的接触电阻，优化了半导体器件的电学性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

随着半导体器件集成度不断增大，半导体器件相关的临界尺寸不断减小，相应的出现了很多问题，如器件漏源区的表面电阻和接触电阻相应增加，导致器件的响应速度降低，信号出现延迟。因此，低电阻率的互连结构成为制造高集成度半导体器件的一个关键要素。

为了降低器件漏源掺杂区的接触电阻，在所述源漏掺杂区上形成金属接触层，所述金属接触层的材料为金属硅化物。所述金属硅化物具有较低的电阻率，可以显著减小漏源极的接触电阻。金属硅化物和自对准金属硅化物及形成工艺已被广泛地用于降低器件源极和漏极的表面电阻和接触电阻，从而降低电阻电容延迟时间。

然而，现有技术形成的半导体器件的电学性能仍有待提高。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件及其形成方法，提高半导体器件的运行速率，改善半导体器件的电学性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件的形成方法，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，且所述导电插塞还填充满所述第二通孔同时形成填充满所述第二通孔的栅极插塞。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，对部分厚度的非晶化层进行所述氧化处理，且所述保护层的厚度小于所述非晶化层的厚度。

可选的，采用化学溶液浸润的方法，进行所述氧化处理。可选的，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℃。

可选的，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。可选的，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。