半导体器件的制作方法技术

一种半导体器件的形成方法，其包括：提供基底结构，所述基底结构包括晶体管，所述晶体管包括栅极结构以及位于所述栅极结构两侧的源极、漏极；进行预清洗；进行预清洗后至少在所述源极、漏极的表面形成金属层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物，所述掺杂物的类型与所述源极、漏极的掺杂类型相同；进行退火，以使掺入了所述掺杂物的所述金属层与所述源极、漏极的表层反应生成金属硅化物。本发明专利技术的技术方案进一步缩小了晶体管源极和漏极的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件的制作方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件的制作方法。
技术介绍
随着集成电路工艺节点不断缩小，晶体管的源极、漏极与插塞的接触面积越来越小，使得晶体管的源极、漏极与插塞的接触电阻随之增大，影响了晶体管的电学性能。为了减小源极和漏极的接触电阻，一般会在源极和漏极的表面形成金属硅化物。该金属硅化物的形成方法包括：在晶体管的表面形成金属层，然后，进行退火处理，使得金属层与源极、漏极的表层发生反应生成金属硅化物，最后，去除未发生反应的金属层。然而，随着集成电路工艺节点进一步的缩小，仅通过金属硅化物来减小接触电阻已不能满足器件的要求，如何进一步的减小源极和漏极的接触电阻成为业界亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：如何进一步的缩小晶体管源极和漏极的接触电阻。为了解决上述问题，本专利技术的一个实施例提供了一种半导体器件的形成方法，其包括：提供基底结构，所述基底结构包括晶体管，所述晶体管包括栅极结构以及位于所述栅极结构两侧的源极、漏极；进行预清洗；进行所述预清洗后，至少在所述源极、漏极的表面形成金属层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物，所述掺杂物的类型与所述源极、漏极的掺杂类型相同；进行退火，以使掺入了所述掺杂物的所述金属层与所述源极、漏极的表层反应生成金属硅化物。可选地，在所述源极、漏极的表面形成金属层之后，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物。可选地，还包括：在所述源极、漏极的表面形成金属层之后，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之前，在所述金属层上形成保护层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之后，去除所述保护层。可选地，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之后，执行所述进行退火的步骤之前，去除所述保护层。可选地，所述保护层的材料包括氧化硅。可选地，还包括：在所述源极、漏极上形成插塞。可选地，所述基底结构还包括覆盖所述晶体管的层间介电层，所述插塞的形成方法包括：在所述预清洗之前，在所述层间介电层内形成露出所述源极、漏极的接触孔；所述退火之后，向所述接触孔内填充导电材料以形成所述插塞。可选地，在所述预清洗之前，在所述接触孔的侧壁形成侧墙。可选地，所述晶体管为鳍式场效应晶体管。可选地，所述鳍式场效应晶体管包括鳍部，所述栅极结构位于所述鳍部之上，并包括金属栅极以及所述金属栅极之上的盖帽层，所述源极、漏极包括位于所述鳍部内的凹槽以及填充于所述凹槽内的半导体材料。可选地，所述晶体管包括PMOS晶体管、NMOS晶体管中的至少一个。可选地，所述掺杂物为B或P。可选地，所述预清洗包括物理溅射和干法刻蚀。可选地，所述物理溅射采用Ar，且工艺参数包括：射频功率为100W～400W。可选地，所述干法刻蚀为Siconi预清洗工艺，且工艺参数包括：He的流量为600SCCM～2000SCCM，NH3的流量为200SCCM～500SCCM，NF3的流量为20SCCM～200SCCM，气压为2Torr～10Torr，时间为5s～100s。在本专利技术的技术方案中，依次进行预清洗、在源极、漏极的表面形成用于制作金属硅化物的金属层之后，再向源极、漏极的表面掺入与源极、漏极的掺杂类型相同的掺杂物以通过减小肖特基势垒高度来减小源极、漏极的接触电阻，接着进行退火以使金属层与源极、漏极的表层反应生成金属硅化物以进一步减小接触电阻。由于预清洗的步骤在掺入掺杂物的步骤之前进行，故能防止源极、漏极的含有掺杂物的表层被去除，以及源极、漏极中掺杂物的浓度减小，从而避免了源极、漏极的表层中掺杂物的损失，有效地实现了源极、漏极的接触电阻的进一步缩小。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征、方面及其优点将会变得清楚。附图说明附图构成本说明书的一部分，其描述了本专利技术的示例性实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理，在附图中：图1是本专利技术的一个实施例中半导体器件的制作流程图；图2至图10是本专利技术的一个实施例中半导体器件在各个制作阶段的剖面图。具体实施方式如前所述，随着集成电路工艺节点进一步的缩小，仅通过金属硅化物来减小接触电阻已不能满足器件的要求，如何进一步的减小源极和漏极的接触电阻成为业界亟待解决的技术问题。针对上述问题的一种研究方案为：形成晶体管的源极、漏极之后，在源极、漏极的表面注入掺杂物，所述掺杂物的类型与源极、漏极的掺杂类型相同；然后，进行清洗；接着，在晶体管的表面形成金属层，之后进行退火，以在源极、漏极的表面形成金属硅化物；最后，在源极、漏极的上方形成与之接触的插塞。理论上来讲，源极、漏极表面的掺杂物能够减小肖特基势垒高度(SchottkyBarrierHeight，简称SBH)，进而减小源极、漏极的接触电阻。然而，实际对上述方案所形成半导体器件进行测试发现，晶体管的源极、漏极的接触电阻较大的问题并未得到改善。为此，本专利技术进行了大量研究分析，并发现，造成上述问题的原因可能为插塞的侧壁形貌、插塞的深度、掺杂物的掺杂浓度等。然而，对这些原因进行一一验证发现，即使排除这些原因的影响，晶体管的源极、漏极仍存在接触电阻较大的问题。鉴于此，本专利技术进行了进一步的深入研究，并发现，在源极、漏极形成用于制作金属硅化物的金属层之前进行清洗时，不仅会去除源极、漏极的含有所述掺杂物的表层，使源极、漏极中含有所述掺杂物的区域厚度减小，另外，还会使源极、漏极中所述掺杂物流失使其浓度减小，造成源极、漏极中所述掺杂物的损失，从而致使源极、漏极的接触电阻仍较大。鉴于此，本专利技术提出了一种改进方法，其依次进行预清洗、在源极、漏极的表面形成用于制作金属硅化物的金属层之后，再向源极、漏极的表面掺入与源极、漏极的掺杂类型相同的掺杂物以通过减小肖特基势垒高度来减小源极、漏极的接触电阻，接着进行退火以使金属层与源极、漏极的表层反应生成金属硅化物以进一步减小接触电阻。由于预清洗的步骤在掺入掺杂物的步骤之前进行，故能防止源极、漏极的含有掺杂物的表层被去除，以及源极、漏极中掺杂物的浓度减小，从而避免了源极、漏极的表层中掺杂物的损失，有效地实现了源极、漏极的接触电阻的进一步缩小。现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应理解，除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不应被理解为对本专利技术范围的限制。此外，应当理解，为了便于描述，附图中所示出的各个部件的尺寸并不必然按照实际的比例关系绘制，例如某些层的厚度或宽度可以相对于其他层有所夸大。以下对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，在任何意义上都不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和装置可能不作详细讨论，但在适用这些技术、方法和装置情况下，这些技术、方法和装置应当被视为本说明书的一部分。应注意，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义或说明，则在随后的附图的说明中将不需要对其进行进一步讨论。下面结合图1至图10对本实施例的半导体器件的制作方法做详细介绍。首先，参考图2，执行图1中的步骤S1，提供基底结构S，基底结构S包括晶体管，所述晶体管包括栅极结构以及位于所述栅极结构两侧的源极、漏极，所述源极、漏极为掺杂过的源极、漏极。在本实施例中，基底结构S包括半导体衬底1和半导体衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供基底结构，所述基底结构包括晶体管，所述晶体管包括栅极结构以及位于所述栅极结构两侧的源极、漏极；进行预清洗；进行所述预清洗后，至少在所述源极、漏极的表面形成金属层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物，所述掺杂物的类型与所述源极、漏极的掺杂类型相同；进行退火，以使掺入了所述掺杂物的所述金属层与所述源极、漏极的表层反应生成金属硅化物。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供基底结构，所述基底结构包括晶体管，所述晶体管包括栅极结构以及位于所述栅极结构两侧的源极、漏极；进行预清洗；进行所述预清洗后，至少在所述源极、漏极的表面形成金属层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物，所述掺杂物的类型与所述源极、漏极的掺杂类型相同；进行退火，以使掺入了所述掺杂物的所述金属层与所述源极、漏极的表层反应生成金属硅化物。2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述源极、漏极的表面形成金属层之后，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物。3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在所述源极、漏极的表面形成金属层之后，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之前，在所述金属层上形成保护层；向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之后，去除所述保护层。4.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，向所述源极、漏极的表面掺入掺杂物之后，执行所述进行退火的步骤之前，去除所述保护层。5.如权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料包括氧化硅。6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在所述源极、漏极上形成插塞。7.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述基底结构还包括覆盖所述晶体管的层间介电层，所述插塞的形成方法包括：在所述预清洗之前，在所述层间介电层内形成露出所述源极、漏极的接触孔；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周飞，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31