[发明专利]CMOS管的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种CMOS管的形成方法。

背景技术

目前，互补型金属氧化物半导体管（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS）已成为芯片中的基本器件。所述CMOS管包括：P型金属氧化物半导体（PMOS）和N型金属氧化物半导体（NMOS）。

随着半导体制造技术的发展，CMOS管不断的等比例缩小，以获得集成度更高的芯片。现有技术CMOS的形成方法中，为提高CMOS管的性能，除了分别在NMOS管和PMOS管的源/漏区形成应力衬垫层外，通常还会在形成NMOS管和PMOS管的栅极、源/漏区后，形成导电插塞前，同时在NMOS区域的源/漏区和栅极表面，以及PMOS区域的源/漏区和栅极表面形成金属硅化物层，以降低CMOS管的导电插塞与源/漏区之间的接触电阻。

然而，现有技术形成的CMOS管的性能不够稳定。更多关于CMOS管的形成方法请参考公开号为“US6489236B1”的美国专利。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种性能稳定的CMOS管的形成方法。

为解决上述问题，本发明的实施例提供了一种CMOS管的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括NMOS区域和与其相隔PMOS区域，其中，所述NMOS区域的半导体衬底表面形成有第一伪栅极结构，位于所述第一伪栅极结构两侧的半导体衬底内形成有第一源/漏区，所述PMOS区域的半导体衬底表面形成有第二伪栅极结构，位于所述第二伪栅极结构两侧的半导体衬底内形成有第二源/漏区，且所述PMOS区域的半导体衬底、第二源/漏区和第二伪栅极结构表面覆盖有第一掩膜层；

以所述第一掩膜层为掩膜，形成覆盖所述第一源/漏区表面的第一金属硅化物层；

形成第一金属硅化物层后，去除所述第一掩膜层；

形成位于所述半导体衬底表面的层间介质层，所述层间介质层与所述第一伪栅极结构和第二伪栅极结构表面齐平；

刻蚀所述层间介质层，形成暴露出部分所述第二源/漏区表面的开口；

通过所述开口在第二源/漏区表面形成第二金属硅化物层。

可选地，所述第一金属硅化物层的材料为NiSi₂和NiSi中的一种或多种组合。

可选地，所述第一金属硅化物层中还掺杂有铂原子。

可选地，所述第一金属硅化物层的厚度为15-50nm。

可选地，所述第一金属硅化物层的形成工艺为沉积工艺和退火工艺；或者为离子掺杂工艺。

可选地，所述沉积工艺为溅射镀膜工艺，所述溅射镀膜工艺的参数范围为：底部压强为5E-7托~5E-9托，溅射气压为0.3-0.8帕，射频功率为30瓦-80瓦，射频频率为10-15兆赫兹，直流偏置功率为3500瓦-4500瓦。

可选地，当采用沉积工艺形成第一金属硅化物层时，其形成步骤包括：形成覆盖所述第一源/漏区表面的第一金属层；对所述第一源/漏区和第一金属层进行第一退火处理。

可选地，所述第一退火工艺的工艺参数范围为：退火温度为300摄氏度-750摄氏度，退火时间为5分钟-60分钟。

可选地，所述第一退火工艺为快速热退火工艺，其工艺参数范围为：退火温度为700摄氏度-900摄氏度，退火时间为10秒-120秒。

可选地，所述第一金属层的材料为Ni或NiPt。

可选地，当所述第一金属层的材料为NiPt时，Pt在NiPt的原子百分比含量小于5%。

可选地，还包括：待完成所述第一退火处理后，去除所述第一金属层。

可选地，所述开口暴露出的部分第二源/漏区表面占总的第二源/漏区表面的面积比为1:3~1:10。

可选地，所述第二金属硅化物层的材料为NiSi₂和NiSi中的一种或多种组合。

可选地，所述第二金属硅化物层的形成工艺为沉积工艺和退火工艺；或者为离子掺杂工艺。

可选地，所述沉积工艺为原子层沉积工艺，采用的反应物为：双（二甲氨基-2-甲基-2-丁氧基）镍、氢气和氨气，沉积温度为200摄氏度-400摄氏度。

可选地，当采用沉积工艺形成所述第二金属硅化物层时，其形成步骤包括：在所述开口内的第二源/漏区表面形成第二金属层；对所述第二源/漏区和第二金属层进行第二退火处理。

可选地，所述第二退火处理的工艺参数范围为：退火温度为450摄氏度-700摄氏度，退火时间为20秒-60秒。