半导体元件及其制备方法与流程

本申请案主张美国第17/953,046号专利申请案的优先权(即优先权日为“2022年9月26日”)，其内容以全文引用的方式并入本文中。本公开内容关于一种半导体元件及其制备方法，特别是关于一种具有接触结构的半导体元件及其制备方法。

背景技术：

1、半导体元件应用于各种领域，如个人电脑、移动电话、数码相机及其他电子元件。半导体元件的尺寸不断地缩小，以满足日益增长的计算能力需求。然而，在缩小尺寸的制程中出现各种问题，并且此种问题在不断增加。因此，在实现提高品质、产量、性能及可靠性以及降低复杂性方面仍然存在挑战。

2、上文的“先前技术”说明仅系提供背景技术，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的任一部分。

技术实现思路

1、本公开的一个方面提供一种接触结构，包括一中介导电层；设置于该中介导电层上的一底部导电层；设置于该底部导电层上的一导电封盖层；以及设置于该导电封盖层上的一顶部导电层。该底部导电层包括锗或硅锗。该底部导电层包括一n型掺杂物或一p型掺杂物。

2、本公开的另一个方面提供一种半导体元件，包括一基底；设置于该基底中的一杂质区；设置于该杂质区上的一中介导电层；设置于该中介导电层上的一底部导电层；设置于该底部导电层上的一导电封盖层；设置于该导电封盖层上的一顶部导电层。该中介导电层、该底部导电层、该导电封盖层及该顶部导电层配置成一接触结构。该底部导电层包括锗或硅锗。该底部导电层包括一n型掺杂物或一p型掺杂物。

3、本公开的另一个方面提供一种半导体元件的制备方法，包括提供一基底；在该基底中形成一杂质区；在该杂质区上形成一底部导电层；使用一p型掺杂物或一n型掺杂物对该底部导电层执行一植入制程；执行一退火制程，以在该杂质区与该底部导电层之间形成一中介导电层；在该底部导电层上形成一导电封盖层；以及在该导电封盖层上形成一顶部导电层。该中介导电层、该底部导电层、该导电封盖层及该顶部导电层配置成一接触结构。该底部导电层包括锗或硅锗。

4、由于本公开的半导体元件的设计，借由采用包含锗的底部导电层，可以减少接触结构的电阻。因此，包括接触结构的半导体元件的性能可以得到改善。

5、上文已相当广泛地概述本公开的技术特征及优点，使下文的本公开详细描述得以获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其它技术特征及优点将描述于下文。本公开所属技术领域中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例可作为修改或设计其它结构或过程而实现与本公开相同的目的。本公开所属技术领域中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。

技术特征：

1.一种接触结构，包括：

2.如权利要求1所述的接触结构，其中该顶部导电层包括一金属，且该导电封盖层包括从该顶部导电层的该金属衍生的一金属氮化物；该p型掺杂物包括硼、铝、镓或铟；以及该n型掺杂物包括锑、砷或磷。

3.如权利要求2所述的接触结构，其中该中介导电层的一厚度对该底部导电层的一厚度的厚度比在大约0.01到大约0.15之间，该顶部导电层包括钨，该导电封盖层包括氮化钨，该中介导电层包括硅锗。

4.一种半导体元件，包括：

5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该顶部导电层包括一金属，且该导电封盖层包括从该顶部导电层的该金属衍生的一金属氮化物；该p型掺杂物包括硼、铝、镓或铟；以及该n型掺杂物包括锑、砷或磷。

6.如权利要求5所述的半导体元件，其中该中介导电层的一底面在一垂直高度处，该高度低于该杂质区的一顶面。

7.如权利要求5所述的半导体元件，其中该中介导电层的一顶面在一垂直高度处，该高度高于该杂质区的一顶面。

8.如权利要求5的所述的半导体元件，其中该中介导电层的一厚度对该底部导电层的一厚度的厚度比在大约0.01到大约0.15之间；该顶部导电层包括钨，该导电封盖层包括氮化钨；以及该中介导电层包括硅锗。

9.如权利要求8所述的半导体元件，其中该杂质区包括一n型掺杂物或一p型掺杂物。

10.如权利要求9所述的半导体元件，其中该杂质区包括实质上没有氧及氮的硅及/或锗。

11.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一隔离层，设置于该基底中并包围该杂质区。

12.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一第一栅极结构，包括：

13.如权利要求9所述的半导体元件，更包括一第二栅极结构，包括：

14.一种半导体元件的制备方法，包括：

15.如权利要求14所述的制备方法，其中该顶部导电层包括一金属，该导电封盖层包括从该顶部导电层的该金属衍生的一金属氮化物；该p型掺杂物包括硼、铝、镓或铟；以及该n型掺杂物包括锑、砷或磷。

16.如权利要求15所述的制备方法，其中该顶部导电层包括钨，该导电封盖层包括氮化钨，该中介导电层包括硅锗。

17.如权利要求16所述的制备方法，其中该退火制程的一制程温度在大约800℃到大约1250℃之间。

18.如权利要求17所述的制备方法，其中该退火制程的一制程持续时间在大约1毫秒到大约500毫秒之间。

19.如权利要求18所述的制备方法，其中该杂质区包括实质上没有氧及氮的硅及/或锗。

技术总结
本申请公开一种接触结构、一种半导体元件，以及该半导体元件的制备方法。该半导体元件包括一基底；一杂质区，设置于该基底中；一中介导电层，设置于该杂质区上；一底部导电层，设置于该中介导电层上；一导电封盖层，设置于该底部导电层上；一顶部导电层，设置于该导电封盖层上。该中介导电层、该底部导电层、该导电封盖层及该顶部导电层配置成一接触结构。该底部导电层包括锗或硅锗。该底部导电层包括一n型掺杂物或一p型掺杂物。

技术研发人员：黄则尧
受保护的技术使用者：南亚科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27