一种半导体器件及其制备方法与流程

本发明涉及半导体，特别涉及一种半导体器件及其制备方法。

背景技术：

1、目前，硅化物和自对准硅化物材料及工艺已经被广泛用于降低cmos 器件的栅极导体和源极/漏极区的表面电阻和接触电阻。

2、在当前的金属硅化物工艺中，通常需要在预非晶化工艺之后采用两次普通的退火转化生成镍硅化合物，即在退火工艺中，将晶圆的正面（即晶圆的器件面）朝上并整体置于高温环境中进行制备工艺，在这个过程中依然在非晶硅态区域中存在非晶体硅，该非晶体硅会影响电性缺陷。因此，如何修补该非晶体硅以改善良率成为亟待要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种半导体器件及其制备方法，可以修补该非晶体硅以改善良率。

2、为了解决以上问题，本发明提供一种半导体器件的制备方法，包括以下步骤：

3、提供一半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面，在所述正面的半导体衬底中形成有非晶态硅区域；

4、在所述非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层；

5、从所述正面对所述半导体衬底进行两次高温退火工艺，以在所述非晶态硅区域的大部分中得到初始的镍硅化合物层；

6、从所述背面对所述半导体衬底进行激光退火，以在整个所述非晶态硅区域得到最终的镍硅化合物层。

7、可选的，所述半导体衬底的正面上形成有器件层，所述器件层暴露出所述非晶态硅区域。

8、可选的，在所述非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层具体包括：

9、通过沉积工艺在所述非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层。

10、进一步的，形成镍膜层之后还包括：

11、在所述镍膜层表面形成氮化钛层。

12、进一步的，从所述正面对所述半导体衬底进行两次高温退火工艺具体包括：

13、从所述正面对所述半导体衬底进行第一次高温退火工艺，所述镍膜层中的金属镍扩散，并与所述非晶态硅区域的硅结合形成过渡态的镍硅化合物层；

14、从所述正面对所述半导体衬底进行第二次高温退火工艺，所述非晶态硅区域中的金属镍进一步扩散，并进一步在所述非晶态硅区域与硅结合转化为初始的镍硅化合物层。

15、进一步的，在两次高温退火工艺之间，还包括：

16、去除所述氮化钛层和第一次高温退火工艺后所述半导体衬底上剩余的镍膜层。

17、可选的，所述半导体衬底为硅衬底。

18、进一步的，从所述背面对所述半导体衬底进行激光退火包括：

19、将所述半导体衬底置于激光退火装置中的承载台上；

20、从所述背面对所述半导体衬底进行快速激光退火工艺。

21、进一步的，所述激光退火工艺的工艺参数为：

22、激光温度为500℃~1000℃，激光扫描速率为50mm/s~300mm/s，所述承载台的温度为10℃~150℃，所述激光射频电压为50w~300w。

23、另一方面，本发明还提供一种半导体器件，采用所述的制备方法制备而成，所述半导体器件包括半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面，在所述正面的半导体衬底中形成有非晶态硅区域，所述非晶态硅区域形成有镍硅化合物层，且所述镍硅化合物层占满整个所述非晶态硅区域。

24、与现有技术相比，本发明具有以下意想不到的技术效果：

25、本发明提供一种半导体器件及其制备方法，半导体器件的制备方法包括以下步骤：提供一半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面，在所述正面的半导体衬底中形成有非晶态硅区域；在所述非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层；从所述正面对所述半导体衬底进行两次高温退火工艺，以在所述非晶态硅区域的大部分中得到初始的镍硅化合物层；从所述背面对所述半导体衬底进行激光退火工艺，以在整个所述非晶态硅区域得到最终的镍硅化合物层。本发明在两次高温退火工艺之后再从背面执行一次激光退火工艺所起到意想不到的技术效果为：可以更好的吸收热量，以修复晶格，其相对于正面加热，背面加热可以更好的抑制镍的进一步扩散，阻止过度硅化，从而可以减少缺陷，改善电阻rc，并提高良率。

技术特征：

1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底的正面上形成有器件层，所述器件层暴露出所述非晶态硅区域。

3.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在所述非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层具体包括：

4.如权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，形成镍膜层之后还包括：

5.如权利要求4所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，从所述正面对所述半导体衬底进行两次高温退火工艺具体包括：

6.如权利要求5所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在两次高温退火工艺之间，还包括：

7.如权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述半导体衬底为硅衬底。

8.如权利要求7所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，从所述背面对所述半导体衬底进行激光退火工艺包括：

9.如权利要求8所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述激光退火工艺的工艺参数为：

10.一种半导体器件，采用如权利要求1所述的制备方法制备而成，其特征在于，所述半导体器件包括半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面，在所述正面的半导体衬底中形成有非晶态硅区域，所述非晶态硅区域形成有镍硅化合物层，且所述镍硅化合物层占满整个所述非晶态硅区域。

技术总结
本发明提供一种半导体器件及其制备方法，半导体器件的制备方法包括以下步骤：提供一半导体衬底，半导体衬底包括相对设置的正面和背面，在正面的半导体衬底中形成有非晶态硅区域；在非晶态硅区域的半导体衬底上形成镍膜层；从正面对半导体衬底进行两次高温退火工艺，以在非晶态硅区域的大部分中得到初始的镍硅化合物层；从背面对所述半导体衬底进行激光退火工艺，以在整个非晶态硅区域得到最终的镍硅化合物层。本发明在两次高温退火工艺之后再从背面执行一次激光退火工艺可以更好的吸收热量，以修复晶格，其相对于正面加热，背面加热可以更好的抑制镍的进一步扩散，阻止过度硅化，从而可以减少缺陷，改善电阻Rc，并提高良率。

技术研发人员：李渊,游咏晞
受保护的技术使用者：合肥晶合集成电路股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25