半导体器件的形成方法技术

一种半导体器件的形成方法，包括：提供表面具有栅极结构的衬底，栅极结构两侧的衬底内具有源区和漏区，源区和漏区表面具有停止层，衬底、栅极结构和停止层表面具有介质层，停止层和介质层的材料不同；刻蚀部分介质层，直至暴露出停止层表面为止，在介质层内形成第一开口；采用无定形化工艺处理第一开口底部的停止层，使第一开口底部的停止层形成无定形层，无定形层的密度小于未经无定形化处理工艺的停止层密度；去除第一开口底部的无定形层，并暴露出第一开口底部的源区和漏区表面、以及停止层的侧壁表面，第一开口底部的停止层侧壁表面相对于第一开口侧壁的介质层表面齐平；之后，在第一开口内形成导电结构。所形成的半导体器件性能改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，尤其涉及一种半导体器件的形成方法。
技术介绍
随着集成电路制造技术的快速发展，促使集成电路中的半导体器件，尤其是MOS（Metal Oxide Semiconductor，金属-氧化物-半导体）晶体管的尺寸不断地缩小，以此满足集成电路发展的小型化和集成化的要求。请参考图1，图1是一种晶体管的剖面结构示意图，包括：位于衬底100表面的栅极结构101，所述栅极结构101包括：位于衬底100表面的栅介质层110、位于栅介质层110表面的栅极层111、以及位于栅介质层110和栅极层111侧壁表面的侧墙112；位于所述衬底100和栅极结构101表面的介质层102；位于所述栅极结构101两侧的衬底100内的源区103a和漏区103b。其中，为了能够对所述源区103a和漏区103b施加偏压，所述源区103a和漏区103b表面还具有导电插塞104，所述导电插塞104能够与芯片电路电互联。然而，在现有技术中，所述导电插塞与源区或漏区之间的接触电阻较大，随着半导体器件尺寸的不断缩小，所述接触电阻对于晶体管的驱动电流影响尤为显著。因此，如何降低导电插塞与源区和漏区之间的接触电阻是亟待解决的问题之一。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，使所形成的半导体器件驱动电流增强、性能更稳定。为解决上述问题，本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有栅极结构，所述栅极结构两侧的衬底内具有源区和漏区，所述源区和漏区表面具有停止层，所述衬底、栅极结构和停止层表面具有介质层，所述停止层和介质层的材料不同；刻蚀部分介质层，直至暴露出所述停止层表面为止，在介质层内形成第一开口；采用无定形化工艺处理第一开口底部的停止层，使所述第一开口底部的停止层成为无定形层，所述无定形层的密度小于未经无定形化处理工艺的停止层密度；去除第一开口底部的无定形层，并暴露出第一开口底部的源区和漏区表面、以及停止层的侧壁表面，所述第一开口底部的停止层侧壁表面相对于第一开口侧壁的介质层表面齐平；在去除所述无定形层之后，在所述第一开口内形成导电结构。可选的，所述无定形化工艺为离子注入工艺，所述离子注入工艺的注入方向垂直于衬底表面，所注入的离子为锗离子、氟化硼离子或铟离子。可选的，所述离子注入工艺所注入的离子为锗离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入能量为5keV～30keV，注入剂量1E14atom/cm2～1E15atom/cm2。可选的，所述离子注入工艺所注入的离子为氟化硼离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入能量为3keV～40keV，注入剂量1E14atom/cm2～1E15atom/cm2。可选的，所述离子注入工艺所注入的离子为铟离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入能量为30keV～100keV，注入剂量1E13atom/cm2～1E14atom/cm2。可选的，所述停止层的材料为氮化硅，所述介质层的材料为氧化硅。可选的，去除第一开口底部的无定形层的工艺为湿法刻蚀工艺，刻蚀液为磷酸溶液，所述磷酸溶液中水和磷酸的体积比为300:1～500:1。可选的，所述介质层的形成工艺为等离子体增强化学气相沉积工艺；所述停止层的形成工艺为等离子体增强化学气相沉积工艺。可选的，还包括：位于源区和漏区表面的半导体层，所述停止层形成于所述半导体层表面；在去除第一开口底部的无定形层之后，暴露出所述半导体层表面。可选的，所述半导体层的材料为硅，所述半导体层的厚度为100埃～200埃。可选的，还包括：在形成导电结构之前，采用自对准硅化工艺使第一开口底部的半导体层表面形成接触层，所述接触层的材料为金属化半导体材料。可选的，所述栅极结构包括：位于衬底表面的栅介质层、位于栅介质层表面的栅极层、以及位于栅极层和栅介质层侧壁表面的侧墙。可选的，所述栅介质层的材料为高K介质材料，所述栅极层的材料为金属，所述栅极结构采用后栅工艺形成。可选的，形成所述栅极结构的后栅工艺包括：在衬底表面形成伪栅极结构，所述伪栅极结构包括伪栅介质层、位于伪栅介质层表面的伪栅极层、以及位于伪栅极层和伪栅介质层侧壁表面的侧墙；在所述伪栅极结构两侧的衬底内形成源区和漏区；在形成源区和漏区之后，在衬底表面和所述伪栅极结构侧壁表面形成停止层；在所述停止层表面形成第一子介质层，所述第一子介质层和停止层暴露出所述伪栅极层；去除所述伪栅极层和伪栅介质层，在所述第一子介质层内形成第二开口；在所述第二开口的侧壁和底部表面形成栅介质层；在所述栅介质层表面形成填充满第二开口的栅极层；在所述第一子介质层和栅极层表面形成第二子介质层，所述第二子介质层和第一子介质层形成介质层。可选的，所述源区和漏区内具有应力层，所述应力层的材料为硅锗或碳化硅。可选的，所述应力层的形成工艺包括：在形成停止层和第一子介质层之前，在所述伪栅极结构两侧的衬底内形成第三开口；采用选择性外延沉积工艺在所述第三开口内应力层。可选的，所述第一开口的形成工艺包括：在介质层表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出源区和漏区的对应位置；以所述掩膜层为掩膜，采用各向异性干法刻蚀工艺刻蚀所述介质层，直至暴露出停止层表面为止，在介质层内形成第一开口。可选的，所述第一开口顶部的图形为矩形，形成于所述第一开口内的导电结构顶部图形为矩形。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点：本专利技术的形成方法中，在衬底和栅极结构表面形成停止层，在所述停止层表面形成介质层，且所述介质层和停止层的材料不同，使得所述停止层与介质层之间具有刻蚀选择性，因此所述停止层能够定义刻蚀第一开口的停止位置。在介质层内形成第一开口的刻蚀工艺停止于所述停止层表面之后，对第一开口底部的部分停止层进行无定形化处理，使得开口底部形成的无定形层密度小于未经无定形化处理的停止层密度，则所述无定形化层易于被去除，去除所述无定形化层的工艺对源区或漏区的损伤较小，有利于降低源区或漏区与导电结构之间的接触电阻。其次，由于无定形层密度小于剩余的停止层密度，因此经过所述无定形层相对于剩余的停止层之间具有刻蚀选择性，使得去除无定形层的工艺对停止层的损伤较小。而且，由于仅在第一开口底部的停止层进行了无定形化处理，而由介质层覆盖的停止层未经无定形化处理，因此在去除无定形层之后，暴露出的停止层侧壁能够相对于介质层侧壁齐平，从而避免在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底表面具有栅极结构，所述栅极结构两侧的衬底内具有源区和漏区，所述源区和漏区表面具有停止层，所述衬底、栅极结构和停止层表面具有介质层，所述停止层和介质层的材料不同；刻蚀部分介质层，直至暴露出所述停止层表面为止，在介质层内形成第一开口；采用无定形化工艺处理第一开口底部的停止层，使所述第一开口底部的停止层成为无定形层，所述无定形层的密度小于未经无定形化处理工艺的停止层密度；去除第一开口底部的无定形层，并暴露出第一开口底部的源区和漏区表面、以及停止层的侧壁表面，所述第一开口底部的停止层侧壁表面相对于第一开口侧壁的介质层表面齐平；在去除所述无定形层之后，在所述第一开口内形成导电结构。

【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：
提供衬底，所述衬底表面具有栅极结构，所述栅极结构两侧的衬底内具
有源区和漏区，所述源区和漏区表面具有停止层，所述衬底、栅极结构和停
止层表面具有介质层，所述停止层和介质层的材料不同；
刻蚀部分介质层，直至暴露出所述停止层表面为止，在介质层内形成第
一开口；
采用无定形化工艺处理第一开口底部的停止层，使所述第一开口底部的
停止层成为无定形层，所述无定形层的密度小于未经无定形化处理工艺的停
止层密度；
去除第一开口底部的无定形层，并暴露出第一开口底部的源区和漏区表
面、以及停止层的侧壁表面，所述第一开口底部的停止层侧壁表面相对于第
一开口侧壁的介质层表面齐平；
在去除所述无定形层之后，在所述第一开口内形成导电结构。
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，所述无定形化
工艺为离子注入工艺，所述离子注入工艺的注入方向垂直于衬底表面，所
注入的离子为锗离子、氟化硼离子或铟离子。
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，所述离子注入
工艺所注入的离子为锗离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入能量
为5keV～30keV，注入剂量1E14atom/cm2～1E15atom/cm2。
4.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述离子注入
工艺所注入的离子为氟化硼离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入
能量为3keV～40keV，注入剂量1E14atom/cm2～1E15atom/cm2。
5.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述离子注入
工艺所注入的离子为铟离子时，所述离子注入工艺的参数包括：注入能量
为30keV～100keV，注入剂量1E13atom/cm2～1E14atom/cm2。
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，所述停止层的
材料为氮化硅，所述介质层的材料为氧化硅。
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，去除第一开口
底部的无定形层的工艺为湿法刻蚀工艺，刻蚀液为磷酸溶液，所述磷酸溶
液中水和磷酸的体积比为300:1～500:1。
8.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述介质层的
形成工艺为等离子体增强化学气相沉积工艺；所述停止层的形成工艺为等
离子体增强化学气相沉积工艺。
9.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：位于
源区和漏区表面的半导体层，所述停止层形成于所述半导体层表...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅丰华，虞肖鹏，洪中山，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31