半导体器件的制作方法及半导体器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及半导体集成电路的技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件的制作方法及半导体器件。
【背景技术】
[0002]在半导体器件的制作过程中，通常在源漏极和/或多晶硅栅极的表面上形成金属硅化物。金属硅化物具有熔点高(大于1000°C )、电阻率低(约为10 7 Ω.m)等特性，能够降低后续形成的接触金属层与源漏极和/或多晶硅栅极之间的接触电阻。随着半导体器件的特征尺寸的减少，半导体器件中不同器件通常需要采用不同的金属硅化物。例如，非易失性存储器(NVM)通常包括核心存储区和外围电路区，外围电路区上的器件通常采用硅化镍作为金属硅化物，核心存储区上的器件通常以硅化钛作为金属硅化物。
[0003]图1至图3示出了现有半导体器件的制作方法。该制作方法包括以下步骤:首先，将衬底划分为第一器件区11'和第二器件区13'，在第一器件区11'上形成第一栅极21'和第一源漏极31'，并在第二器件区13'上形成第二栅极23'和第二源漏极33'，进而形成如图1所示的基体结构；然后，在第一源漏极31'和第一栅极21'的表面上形成第一金属材料，并依次进行低温快速退火工艺和第一次高温快速退火工艺，以使第一金属材料与第一源漏极31'和第一栅极21'反应形成具有低电阻率的第一金属硅化物51'，进而形成如图2所示的基体结构；最后，在第二源漏极33'的表面上形成第二金属材料，并进行第二次高温快速退火工艺，以使第二金属材料和第二源漏极33'反应生成第二金属硅化物53'，进而形成如图3所示的基体结构。
[0004]在上述两次高温快速退火工艺的作用下，第一金属硅化物51'的微观结构会发生变化(例如晶相发生转变，晶粒发生聚合和迁移)，从而使得第一金属硅化物51'的电阻率增大，进而降低了半导体器件的性能。举例而言，非易失性存储器的制造方法包括低温快速退火工艺和两次高温快速退火工艺，且在低温快速退火工艺的作用下外围电路区上的Ni和Si反应形成Ni2Si,在第一次高温快速退火工艺的作用下Ni2Si发生相变形成具有低电阻率的NiSi，在第二次高温快速退火工艺的作用下核心存储区上的Ti和Si反应形成TiSi2。同时，在两次高温快速退火工艺的作用下，NiSi的晶粒发生聚合和迁移会，且发生相变形成具有较高电阻率的NiSi2，从而降低了非易失性存储器的电学性能。针对上述问题，目前还没有有效的解决方法。
【发明内容】
[0005]本申请旨在提供一种半导体器件的制作方法及半导体器件，以降低半导体器件中金属硅化物的电阻率，进而提高半导体器件的性能。
[0006]为了实现上述目的，本申请提供了一种半导体器件的制作方法，该制作方法包括:将衬底划分为第一器件区和第二器件区，在第一器件区上形成第一栅极和第一源漏极，并在第二器件区上形成第二栅极和第二源漏极；在第一源漏极和第一栅极的表面上形成第一金属材料；执行低温退火工艺，以使第一金属材料与第一源漏极和第一栅极反应形成第一金属硅化物中间层；在第二源漏极的表面上形成第二金属材料；执行高温退火工艺，以使第二金属材料和第二源漏极反应生成第二金属硅化物，并使第一金属硅化物中间层发生相变形成电阻率小于第一金属硅化物中间层的电阻率的第一金属硅化物。
[0007]进一步地，上述制作方法中，低温退火工艺为快速退火工艺。
[0008]进一步地，上述制作方法中，执行快速退火工艺的步骤中，退火温度为200?350°C，退火时间大于20s。
[0009]进一步地，上述制作方法中，高温退火工艺为激光退火工艺。
[0010]进一步地，上述制作方法中，执行激光退火工艺的步骤中，退火温度为700?900°C，退火时间为0.5ms?Is。
[0011]进一步地，上述制作方法中，形成第一金属材料的步骤包括:形成覆盖第一栅极、第一源漏极、第二栅极、第二源漏极和衬底的裸露表面的掩膜层；刻蚀去除第一源漏极上的掩膜层；形成覆盖第一源漏极和掩膜层的第一金属材料。
[0012]进一步地，上述制作方法中，形成第二金属材料的步骤包括:形成覆盖第一栅极、第一金属硅化物中间层、第二栅极、第二源漏极和衬底的裸露表面的介质层；刻蚀去除位于第一栅极、第一金属硅化物中间层、第二源漏极上的介质层；形成覆盖第一栅极、第一金属硅化物中间层、第二源漏极和介质层的第二金属材料。
[0013]进一步地，上述制作方法中，执行高温退火工艺的步骤之后，制作方法还包括:去除剩余第二金属材料；在第一金属硅化物和第二金属硅化物上形成接触金属层。
[0014]进一步地，上述制作方法中，第一栅极的材料为多晶硅；在形成第一金属材料的步骤中，形成覆盖第一源漏极和第一栅极的部分表面的第一金属材料；执行低温退火工艺的步骤中，第一金属材料与第一源漏极和第一栅极反应形成第一金属硅化物中间层。
[0015]进一步地，上述制作方法中，半导体器件为非易失存储器，第一器件区为外围电路区，第二器件区为核心存储区。
[0016]进一步地，上述制作方法中，第一金属材料为Ni，第二金属材料为Ti或Go。
[0017]本申请还提供了一种半导体器件，该半导体器件由本申请上述的半导体器件的制作方法制作而成。
[0018]应用本申请的技术方案，通过在第一源漏极和第一栅极的表面上形成第一金属材料之后执行低温退火工艺，以及在第二源漏极的表面上形成第二金属材料之后执行高温退火工艺，形成了第一金属硅化物和第二金属硅化物，使得该制作方法减少了一次高温退火工艺，从而减少了由于高温退火引起的第一金属硅化物的晶粒聚合和相变，并减少了第一金属硅化物的晶粒聚合和相变引起的高电阻率，降低了半导体器件中金属硅化物的电阻率，进而提高半导体器件的性能。同时，本申请通过采用退火时间非常短的激光退火工艺进行高温退火，从而进一步减少了由于高温退火引起的第一金属硅化物的晶粒聚合和相变，进而进一步降低了半导体器件中金属硅化物的电阻率，提高了半导体器件的性能。
【附图说明】
[0019]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
[0020]图1示出了现有半导体器件的制作方法中，将衬底划分为第一器件区和第二器件区，在第一器件区上形成第一栅极和第一源漏极，并在第二器件区上形成第二栅极和第二源漏极后的基体的剖面结构示意图；
[0021]图2示出了图1所示的第一源漏极和第一栅极的表面上形成第一金属材料，并依次进行低温快速退火工艺和高温快速退火工艺，以使第一金属材料与第一源漏极和第一栅极反应形成第一金属硅化物后的基体的剖面结构示意图；
[0022]图3示出了在图2所示的第二源漏极的表面上形成第二金属材料，并进行高温快速退火工艺，以使第二金属材料和第二源漏极反应生成第二金属硅化物后的基体的剖面结构示意图；
[0023]图4示出了本申请实施方式所提供的半导体器件的制作方法的流程示意图；
[0024]图5示出了在本申请实施方式所提供的半导体器件的制作方法中，将衬底划分为第一器件区和第二器件区，在第一器件区上形成第一栅极和第一源漏极，并在第二器件