源极/漏极结构上方具有接触件的半导体结构及其形成方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种半导体结构及其形成方法。该方法包括在衬底中形成源极/漏极结构以及在源极/漏极结构上方形成金属层。用于制造半导体结构的方法还包括实施退火工艺，从而使得部分金属层与源极/漏极结构反应，以在源极/漏极结构上形成金属化层。用于制造半导体结构的方法还包括实施蚀刻工艺以去除金属化层上的金属层的未反应的部分，以及在金属化层上方形成接触件。此外，蚀刻工艺包括使用蚀刻溶剂，并且蚀刻溶剂包括(a)第一组分，包括H2SO4、HCl、HF、H3PO4或NH4OH；和(b)第二组分，包括碳酸丙烯酯、碳酸亚乙酯、碳酸二乙酯、乙腈或它们的组合。本发明专利技术实施例还涉及源极/漏极结构上方具有接触件的半导体结构及其形成方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及。
技术介绍
半导体器件用于各种电子应用中，诸如个人计算机、手机、数码相机和其他电子装置。通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层和半导体材料层以及使用光刻图案化各个材料层以在材料层上形成电路组件和元件来制造半导体器件。对计算机中的增大的性能的一个重要的驱动力是电路的更高的集成度。这通过使给定芯片上的器件尺寸微型化或缩小来实现。公差在能够缩小芯片的尺寸上起着重要作用。然而，虽然现有的半导体制造工艺对于它们的预期目的通常已经足够，但是随着器件继续按比例缩小，它们不是在所有方面都已完全令人满意。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，根据本专利技术的一些实施例，提供了一种用于制造半导体结构的方法，包括:在衬底中形成源极/漏极结构；在所述源极/漏极结构上方形成金属层；实施退火工艺，从而使得部分所述金属层与所述源极/漏极结构反应，以在所述源极/漏极结构上形成金属化层；实施蚀刻工艺以去除所述金属化层上的所述金属层的未反应的部分；以及在所述金属化层上方形成接触件，其中，所述蚀刻工艺包括使用蚀刻溶剂，并且所述蚀刻溶剂包括:(a)第一组分，包括H2S04、HC1、HF、H3P04S NH 40H ;和(b)第二组分，包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、乙腈或它们的组合。根据本专利技术的另一些实施例，提供了一种用于制造半导体结构的方法，包括:在衬底上方形成具有顶部和底部的凸起的源极/漏极结构；在所述凸起的源极/漏极结构的所述顶部上方形成金属层；实施退火工艺，从而使得部分所述金属层与所述凸起的源极/漏极结构的所述顶部反应以形成金属化层；实施蚀刻工艺以去除所述金属化层上的所述金属层的未反应的部分；以及在所述金属化层上方形成接触件，其中，所述蚀刻工艺包括使用蚀刻溶剂，并且所述蚀刻溶剂包括:(a)第一组分，包括H2S04、HC1、HF、氏卩04或ΝΗ40Η ;和(b)第二组分，包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、乙腈或它们的组合。根据本专利技术的又一些实施例，提供了一种半导体结构，包括:衬底；凸起的源极/漏极结构，形成在所述衬底上方并且具有顶部和底部；金属化层，形成在所述凸起的源极/漏极结构的所述顶部上方；以及接触件，覆盖所述金属化层，其中，所述凸起的源极/漏极结构在所述底部处具有凹痕。【附图说明】当结合附图进行阅读时，从以下详细描述可最佳理解本专利技术实施例的各方面。应该注意，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各个部件的尺寸可以任意地增大或减小。图1A-1至图1M是根据一些实施例的形成半导体结构的各个阶段的立体图和截面图。图2A至图2F是根据一些实施例的形成半导体结构的各个阶段的截面图。图3是根据一些实施例的半导体结构的截面图。图4是根据一些实施例的纳米线场效应晶体管结构的截面图。图5A至图5C是根据实例的同步加速器辐射光发射光谱(SPRES)。图6A和图6B分别示出了根据实例和对比实例的Ge和NiGe的动电位极化曲线。【具体实施方式】以下公开内容提供了许多用于实现本专利技术实施例的不同特征的不同实施例或实例。下面描述了组件和布置的具体实例以简化本专利技术实施例。当然，这些仅仅是实例，而不旨在限制本专利技术实施例。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触形成的实施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之间可以形成额外的部件，从而使得第一部件和第二部件可以不直接接触的实施例。此外，本专利技术实施例可在各个实例中重复参考标号和/或字符。该重复是为了简单和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。而且，为便于描述，本文可以使用诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，而本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。根据本专利技术的一些实施例提供了半导体结构的实施例。半导体结构包括源极/漏极结构，并且在源极/漏极结构上方形成金属化层。可以通过在源极/漏极结构上方形成金属层、使金属层退火以与源极/漏极结构反应以及去除未反应的金属层来形成该金属化层。此外，蚀刻溶剂可以用于在不损坏源极/漏极结构的情况下去除未反应的金属层。图1A-1至图1M是根据一些实施例的形成半导体结构100a的各个阶段的立体图和截面图。更具体地，图1A-1是处于制造的各个阶段中的一个阶段的半导体结构100a的立体图，并且图1A-2是根据一些实施例的沿着图1A-1的线a-a’截取的半导体结构100a的截面图。如图1A-1和图1A-2所示，根据一些实施例提供了衬底102。衬底102可以是诸如硅晶圆的半导体晶圆。可选地或额外地，衬底102可以包括元素半导体材料、化合物半导体材料和/或合金半导体材料。元素半导体材料的实例可以是但不限于晶体硅、多晶硅、非晶硅、锗和/或金刚石。化合物半导体材料的实例可以是但不限于碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟和/或锑化铟。合金半导体材料的实例可以是但不限于SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GalnAs、GalnP 和 / 或 GalnAsP。此外，衬底102可以包括诸如掺杂区、层间介电(ILD)层、导电部件和/或隔离结构的结构。此外，衬底102还可以包括将被图案化的单个或多个材料层。例如，材料层可以包括娃层、介电层和/或掺杂多晶娃层。如图1A-1和图1A-2所示，根据一些实施例，在衬底102上方形成介电层104和掩模层106，并且在掩模层106上方形成光敏层108。介电层104可以用作衬底102和掩模层106之间的粘合层。此外，介电层104也可以用作用于蚀刻掩模层106的蚀刻停止层。在一些实施例中，介电层104由氧化硅制成。可以通过使用热氧化工艺形成介电层104，但是在一些其他实施例中可以使用其他沉积工艺。掩模层106可以在随后的光刻工艺期间用作硬掩模。在一些实施例中，掩模层106由氮化硅制成。可以通过使用低压化学汽相沉积(LPCVD)或等离子体增强化学汽相沉积(PECVD)形成掩模层106，但是在一些其他实施例中也可以使用其他沉积工艺。接下来，如图1B-1和图1B-2所示，根据一些实施例，通过光敏层108依次蚀刻掩模层106、介电层104和衬底102来形成鳍结构110。然后，去除光敏层108。如图1C-1和图1C-2所示，根据一些实施例，在去除光敏层108之后，形成绝缘层112以覆盖衬底102上方的鳍结构110。在一些实施例中，绝缘层112由氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氟掺杂的硅酸盐玻璃(FSG)或其他低K介电材料制成。可以通过使用高密度等离子体(HDP)CVD工艺形成绝缘层112，但是在其他实施例中可以使用其他沉积工艺。如图1D-1和图1D-2所示，根据一些实施例，在形成绝缘层112之后，实施化学机械抛光(CMP)工艺以暴露鳍结构110的顶面。如图1D-1所示，去除了掩模层106和介电层104。接下来，如图1E本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造半导体结构的方法，包括：在衬底中形成源极/漏极结构；在所述源极/漏极结构上方形成金属层；实施退火工艺，从而使得部分所述金属层与所述源极/漏极结构反应，以在所述源极/漏极结构上形成金属化层；实施蚀刻工艺以去除所述金属化层上的所述金属层的未反应的部分；以及在所述金属化层上方形成接触件，其中，所述蚀刻工艺包括使用蚀刻溶剂，并且所述蚀刻溶剂包括：(a)第一组分，包括H2SO4、HCl、HF、H3PO4或NH4OH；和(b)第二组分，包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、乙腈或它们的组合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：巫凯雄，鬼木悠丞，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71