[发明专利]半导体器件

说明书

本发明提供一种半导体器件。其中通过自对准硅化工艺形成金属硅化物层的半导体器件在可靠性上得到改善。通过根据局部反应方法的自对准硅化物工艺，在栅电极、n⁺型半导体区域和p⁺型半导体区域的相应表面之上形成金属硅化物层。在形成金属硅化物层时的第一热处理中，使用导热型退火装置进行半导体晶片的热处理。在第二热处理中，使用微波退火装置进行半导体晶片的热处理，由此降低第二热处理的温度并防止金属硅化物层的异常生长。因此，减小金属硅化物层中的结泄漏电流。

本申请是申请日为2011年11月18日、申请号为201110379402.3、题为“半导体器件及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

这里通过参考引入2010年11月19日提交的日本专利申请No.2010-259022的全部公开内容，包括说明书、附图和摘要。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，具体来说，涉及一种在应用于制造具有金属硅化物层的半导体元件时有效的技术。

背景技术

随着半导体器件的集成度的增加，已经根据缩放规则缩小了场效应晶体管(MISFET：金属绝缘体半导体场效应晶体管)。然而，栅电极以及源极/漏极区域的电阻增加，导致以下问题：即使当场效应晶体管缩小时，也不能获得高速操作。为了解决这一问题，开发了Salicide(Self Aligned Silicide，自对准硅化物)技术，其中在形成栅电极的导电膜和形成源极/漏极区域的半导体区域中的每个的表面之上通过自对准形成低电阻的金属硅化物层诸如硅化镍层或硅化钴层，由此减少栅电极和源极/漏极区域的电阻。

在日本未审专利公开No.2010-114449(专利文献1)中，公开了以下内容：在半导体衬底的主表面之上形成即使在高温下也保持相稳定性和膜稳定性且包含NiSi(镍单硅化物：nickel monosilicide)的硅化物层。还公开了上述硅化物层包含例如Pt(铂)等。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]

日本未审专利公开No.2010-114449

[专利文献2]

日本未审专利公开No.2002-141504

发明内容

随着半导体器件尺寸缩小，需要减少在场效应晶体管的源/漏区域和栅电极中的每个的上表面之上形成的硅化物层的膜厚度。然而，当硅化物层的厚度减少时，硅化物层物理上是不稳定的且在半导体衬底中异常地生长。结果，在栅电极之下的半导体衬底中，形成了主要包含NiSi₂的硅化物层。在这种情况下，由于结泄漏电流引起的泄漏问题可能增加，由此降低半导体器件的可靠性，因此，难以减少硅化物层的膜厚度。

近年来，在用于形成硅化物层的自对准硅化物工艺中，使形成在半导体衬底之上的金属膜与栅电极、源极区域、漏极区域的一部分反应来形成硅化物层。因而，采用以下方法是常用的手段：其中通过两个分开的步骤来执行退火处理(热处理)。在这种情况下，在作为第二热处理的第二退火处理中，半导体衬底在比作为第一热处理的第一退火处理更高的温度下加热。