半导体器件的制作方法及半导体器件的制作方法_3

文档序号:9812314阅读:来源:国知局
二金属材料可以为Ti或Co。当第二金属材料为Ti时,所形成的第二金属硅化物53材料为TiSi2。
[0041]在一种优选的实施方式中,形成第二金属材料的步骤包括:形成覆盖第一栅极
21、第一金属娃化物中间层511、第二栅极23、第二源漏极33和衬底的裸露表面的介质层60 ;刻蚀去除位于第一栅极21、第一金属硅化物中间层51,、第二源漏极33上的介质层60 ;形成覆盖第一栅极21、第一金属娃化物中间层51'、第二源漏极33和介质层60的第二金属材料。其中,介质层60的材料可以为本领域中常见的介质材料,例如二氧化硅等。形成介质层60的工艺可以为高密度等离子体化学气相沉积等,刻蚀介质层60的工艺可以为干法刻蚀,更优选为等离子体干法刻蚀。上述工艺为本领域现有技术,在此不再赘述。
[0042]上述低温退火工艺优选为激光退火工艺。激光退火工艺的工艺参数可以根据所采用的第一金属材料的种类进行设定,在一种优选的实施方式中,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。
[0043]执行上述高温退火工艺的步骤之后,上述制作方法还包括:去除剩余第二金属材料,并在第一金属硅化物51和第二金属硅化物53上形成接触金属层70,进而形成如图8所示的基体结构。去除第二金属材料的工艺可以为湿法工艺,湿法工艺所采用的试剂可以为强酸等。湿法工艺的具体工艺参数可以根据现有技术进行设定,在此不再赘述。
[0044]形成上述接触金属层70的方法可以包括以下步骤:在第一金属硅化物51和第二金属硅化物53上沉积接触金属材料;对接触金属材料进行平坦化处理,以形成接触金属层70。接触金属材料可以为钨等,沉积接触金属材料的工艺可以为化学气相沉积或溅射等。平坦化处理可以为化学机械抛光等。上述工艺为本领域现有技术,在此不再赘述。
[0045]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。该半导体器件中金属硅化物的电阻率得以降低,进而提高了半导体器件的性能。
[0046]从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
[0047](I)本申请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,进一步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。
[0048](2)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。
[0049]以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种半导体器件的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括: 将衬底划分为第一器件区和第二器件区,在所述第一器件区上形成第一栅极和第一源漏极,并在所述第二器件区上形成第二栅极和第二源漏极; 在所述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,以使所述第一金属材料与所述第一源漏极和第一栅极反应形成第一金属硅化物中间层; 在所述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,并使所述第一金属硅化物中间层发生相变形成电阻率小于所述第一金属硅化物中间层的电阻率的第一金属硅化物。2.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述低温退火工艺为快速退火工艺。3.根据权利要求2所述的制作方法,其特征在于,执行所述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。4.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述高温退火工艺为激光退火工艺。5.根据权利要求4所述的制作方法,其特征在于,执行所述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。6.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成所述第一金属材料的步骤包括: 形成覆盖所述第一栅极、所述第一源漏极、所述第二栅极、所述第二源漏极和所述衬底的裸露表面的掩膜层; 刻蚀去除所述第一源漏极上的掩膜层; 形成覆盖所述第一源漏极和所述掩膜层的所述第一金属材料。7.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成所述第二金属材料的步骤包括: 形成覆盖所述第一栅极、所述第一金属硅化物中间层、所述第二栅极、所述第二源漏极和所述衬底的裸露表面的介质层; 刻蚀去除位于所述第一栅极、所述第一金属硅化物中间层、所述第二源漏极上的介质层; 形成覆盖第一栅极、所述第一金属硅化物中间层、所述第二源漏极和所述介质层的所述第二金属材料。8.根据权利要求7所述的制作方法,执行所述高温退火工艺的步骤之后,所述制作方法还包括: 去除剩余所述第二金属材料; 在所述第一金属硅化物和所述第二金属硅化物上形成接触金属层。9.根据权利要求1所述的制作方法,其特征在于, 所述第一栅极的材料为多晶硅; 在形成所述第一金属材料的步骤中,形成覆盖所述第一源漏极和所述第一栅极的部分表面的第一金属材料; 执行所述低温退火工艺的步骤中,所述第一金属材料与所述第一源漏极和所述第一栅极反应形成所述第一金属硅化物中间层。10.根据权利要求1至9中任一项所述的制作方法,其特征在于,所述半导体器件为非易失存储器,所述第一器件区为外围电路区,所述第二器件区为核心存储区。11.根据权利要求10所述的制作方法,其特征在于,所述第一金属材料为Ni,所述第二金属材料为Ti或Go。12.—种半导体器件,其特征在于,所述半导体器件由权利要求1至11中任一项所述的制作方法制作而成。
【专利摘要】本申请公开了一种半导体器件的制作方法及半导体器件。其中,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。该制作方法降低了半导体器件中金属硅化物的电阻率,进而提高了半导体器件的性能。
【IPC分类】H01L21/8239, H01L27/10, H01L21/324
【公开号】CN105575799
【申请号】CN201410542129
【发明人】张金霜, 李绍斌, 杨芸
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年10月14日
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