[发明专利]一种半导体器件及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体而言涉及一种半导体器件及其制作方法。

背景技术

现有的MOS晶体管工艺中，为了改善晶体管的栅极、源极和漏极与填充插塞的欧姆接触，通常会在栅极、源极和漏极的表面形成金属硅化物。目前，大多是利用自对准金属硅化物(Silicidation)工艺来形成金属硅化物来降低接触电阻。即在形成源极和漏极之后，再形成由钴、钛或镍等金属层覆盖于源极、漏极和栅极上方，然后通过一步或多步快速退火工艺(RTA)，使金属层与栅极、源极和漏极中的硅反应，形成低电阻率的金属硅化物，从而降低源极和漏极的薄层电阻。

然而随着半导体器件的不断缩小，需要更进一步的降低接触电阻来满足器件性能的需求，因此，如何降低接触电阻是业内亟待解决的技术问题之一。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了克服目前存在的问题，本发明一方面提供一种半导体器件的制作方法，该方法包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底的表面包含至少一个硅区域；

在所述硅区域的表面上形成金属层；

进行第一退火工艺，以使所述金属层中的金属与所述硅区域中的硅反应，形成第一金属硅化物；

去除未反应的剩余的所述金属层；

对所述第一金属硅化物进行氮化处理以及第二退火工艺，以形成 掺杂氮元素的第二金属硅化物。

进一步，在进行所述第二退火工艺的同时通入氨气以实现所述氮化处理。

进一步，首先对所述第一金属硅化物进行所述氮化处理，再进行所述第二退火工艺。

进一步，所述氮化处理为采用含氮等离子体氮化处理的方法。

进一步，所述含氮等离子体是通过处理气体的紫外辐射诱导解离而形成，或者，是通过所述处理气体的微波诱导等离子体解离而形成，或者是通过所述处理气体的等离子体诱导解离而形成，其中，所述处理气体包括至少一种含氮气体。

进一步，所述含氮气体选用氮气或者氨气或两者组合。

进一步，其特征在于，所述第二退火工艺选用均温退火、尖峰退火、毫秒退火或者微波退火。

进一步，所述第二退火工艺的温度范围为500～1300℃。

进一步，所述金属层的材料包括Ti或依次层叠的Ti/TiN。

本发明的另一方面提供一种半导体器件，包括：半导体衬底，所述半导体衬底的表面包含至少一个硅区域，在所述硅区域的表面上形成有掺杂氮元素的金属硅化物。

根据本发明的制作方法，通过在金属硅化物中掺杂氮元素，获得较小的接触电阻，进而提高半导体器件的良率和性能。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1示出了根据本发明一实施方式的半导体器件的剖面示意图；

图2示出了根据本发明一实施方式的制作方法的步骤流程图；

图3示出了根据本发明的第一实施例的制作方法的详细流程图；

图4示出了根据本发明的第二实施例的制作方法的详细流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为 彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。