[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

101.提供衬底；

102.在衬底上形成栅堆叠；

103.覆盖所述器件形成内层介电层；

104.对栅堆叠两侧的内层介电层及其下方的衬底进行刻蚀，以分别形成属于源极区和漏极区的凹槽；

105.在凹槽内沉积形成金属扩散阻挡层；

106.对凹槽进行进行金属填充以形成源极区和漏极区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在衬底上形成栅堆叠的步骤包括：

在衬底上形成界面层；

在界面层上沉积高k栅介质层；

在所述高k栅介质层上沉积金属栅电极层。

3.根据权利要求2所述的方法，在步骤102之后还包括：

在栅堆叠两侧的衬底中进行源、漏延伸区离子注入以及进行激活退火的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在衬底上形成栅堆叠的步骤包括：

在衬底上形成界面层；

在界面层上沉积高k栅介质层；

在所述高k栅介质层上沉积金属栅电极层；

在所述金属栅电极层上沉积多晶硅层和非晶硅帽层之一。

5.根据权利要求4所述的方法，在步骤102之后还包括：

在栅堆叠和衬底上形成金属硅化物的步骤。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括在形成金属硅化物后进行肖特基势垒调控。

7.根据权利要求6所述的方法，所述肖特基势垒调控的步骤包括：

在所述衬底的金属硅化物上溅射一层金属；

通过退火使所述金属扩散至所述金属硅化物中，并使其在所述金属硅化物和半导体衬底间的界面上分离，以降低肖特基势垒。

8.根据权利要求6所述的方法，所述肖特基势垒调控的步骤包括：

对所述衬底的金属硅化物进行离子注入；

进行低温退火，以激活掺杂剂，使其在所述金属硅化物和所述半导体衬底间的界面上分离。

9.根据权利要求1所述的方法，所述凹槽在衬底中的部分为基本倒Ω形。

10.根据权利要求1所述的方法，所述凹槽在衬底中的部分为基本方形。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属扩散阻挡层的厚度为2-20nm。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属扩散阻挡层从包含下列元素的组中选择元素来形成：TiN、TaN、HfN、HfC、TaC及其组合。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属填充步骤中的金属从包含下列元素的组中选择元素来形成：TiAl_x、Ta、Ti、Al、Co、Ru、Mo、W、Pd、Ir、Pt、Cu、CuAg_x及其组合。

14.一种半导体器件，包括：

衬底；

在衬底上的栅堆叠；

覆盖所述器件的内层介电层；

在栅堆叠两侧的内层介电层及其下方的衬底中形成的属于源极区和漏极区的凹槽；以及

在凹槽中形成的金属扩散阻挡层和金属填充物。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中所述栅堆叠包括：

形成于所述衬底上的界面层；

形成于所述界面层上的高k栅介质层；以及

形成于所述高k栅介质层上的金属栅电极层。

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中所述栅堆叠还包括形成于所述栅堆叠两侧的衬底中的源、漏延伸区。

17.根据权利要求14所述的半导体器件，其中所述栅堆叠包括：

形成于所述衬底上的界面层；

形成于所述界面层上的高k栅介质层；

形成于所述高k栅介质层上的金属栅电极层；以及

形成于所述金属栅电极层上的多晶硅层和非晶硅帽层之一。

18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中所述栅堆叠还包括：

形成于所述栅堆叠和所述衬底上的金属硅化物。

19.根据权利要求14所述的半导体器件，其中所述凹槽在衬底中的部分为基本倒Ω形。