一种半导体器件以及制作半导体器件的方法技术

技术编号:11032034 阅读:61 留言:0更新日期:2015-02-11 17:58
本发明专利技术公开了一种制作半导体器件的方法,包括下列步骤,提供半导体衬底;在所述半导体衬底上形成层间介质层;图案化所述层间介质层以形成露出所述半导体衬底的接触孔;执行离子注入工艺,以在所述接触孔的底部形成离子注入区;在所述接触孔的底部露出的所述离子注入区的表面形成金属硅化物层。本发明专利技术提出了一种新的接触孔的制作方法,在形成接触孔的步骤和形成硅化物层的步骤之间增加了在接触孔的底部形成离子注入区的步骤,相当于在形成的接触孔中形成离子注入区,接着,在形成离子注入区之后在接触孔的底部离子注入的表面形成硅化物层,以避免降低硅化物层的击穿电压,减少器件的电阻率,而且整个工艺过程和现有工艺完全兼容,因此过程更加简单,降低了工艺成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种制作半导体器件的方法,包括下列步骤,提供半导体衬底;在所述半导体衬底上形成层间介质层;图案化所述层间介质层以形成露出所述半导体衬底的接触孔;执行离子注入工艺,以在所述接触孔的底部形成离子注入区;在所述接触孔的底部露出的所述离子注入区的表面形成金属硅化物层。本专利技术提出了一种新的接触孔的制作方法,在形成接触孔的步骤和形成硅化物层的步骤之间增加了在接触孔的底部形成离子注入区的步骤,相当于在形成的接触孔中形成离子注入区,接着,在形成离子注入区之后在接触孔的底部离子注入的表面形成硅化物层,以避免降低硅化物层的击穿电压,减少器件的电阻率,而且整个工艺过程和现有工艺完全兼容,因此过程更加简单,降低了工艺成本。【专利说明】
本专利技术涉及半导体制造工艺,尤其涉及一种制作半导体器件的方法。
技术介绍
目前,在半导体器件的制作过程中,连接孔作为多层金属层间互连以及器件有源区与外界电路之间连接的通道,器件结构组成中具有重要的作用。连接孔分为接触孔(00^80^)和通孔。接触孔与半导体器件有源区上的金属硅化物层电性连接。 随着半导体技术的发展,半导体器件的关键尺寸不断减小,如何获得尺寸更小的接触孔、如何使接触孔与有源区精确对准等问题逐渐成为人们关心的问题。在现有技术的半导体器件制造过程中,经常出现接触孔和有源区未对准的现象,这一现象将增加接触孔的电阻。光刻操作已经达到了其对于未对准控制的极限。光刻的未对准问题对于有源区上的接触孔而言尤其关键。现有技术的方法形成的接触孔与有源区之间往往出现位置上的偏移,很难真正对准。 为了解决接触孔与有源区之间位置上的偏移,当前采用娃化物在后(8111(:1(161—0工艺能够解决接触孔与有源区之间的未对准问题。图1八为具有接触孔的半导体器件的俯视示意图,半导体器件100包括有源区101、栅极102和接触孔103。采用硅化物在后工艺解决了接触孔103未对准的问题。 采用硅化物在后工艺解决接触孔与有源区之间的未对准问题,具体的工艺步骤为,在步骤201中,半导体衬底具有有源区和源漏区,源漏区可以由半导体材料构成,源漏区位于所述栅极堆叠结构两侧且嵌入半导体衬底中,所述栅极堆叠结构包括形成于半导体衬底上的栅介质层、形成栅介质层上的栅极、以及环绕栅介质层和栅极的侧墙。在步骤202中,在半导体衬底上形成层间介质层,在层间介质层上形成具有图案的光刻胶层,用于定义接触孔的位置和接触孔的尺寸。在步骤203中,根据图案化的光刻胶层刻蚀层间介质层,以在层间介质层中形成接于源漏区上的接触孔。在步骤204中,在形成接触孔之后,在接触孔的底部形成硅化物层,使接触孔经由硅化物层接于源漏区。在步骤205中,在刻蚀形成的接触孔中形成硅化物层之后,执行快速热退火(奶八)工艺,去除未反应的物质。在步骤206中,对接触孔进行填充,具体的,在形成的接触孔中沉积金属层,采用化学机械研磨去除多余的金属层,以露出层间介质层,且接触孔中的金属层与层间介质层的顶部齐平。 为了减小接触孔中的电阻,可采用硅化物在后工艺在形成的接触孔中形成硅化物层的技术方案。但是,随着半导体器件临界尺寸的逐渐减小,接触孔的临界尺寸也逐渐减小,产生了新的工艺问题,该工艺问题为在采用硅化物在后工艺形成接触孔的过程中时引起的连接面(硅化物层)击穿电压下降的问题,沿图1八中切线(箭头)做截面图对所带来的问题进行解释,截面如图18所示,图18为与图1八对应的半导体器件的截面示意图。如图18所述,半导体衬底100具有浅沟槽隔离结构,在浅沟槽隔离结构中形成氧化物层101,在半导体衬底上的层间介质层中形成的接触孔102,在接触孔102的底部形成的硅化物层103。如图所示,形成的硅化物层103具有突出的尖的部分,该部分引起硅化物层的击穿电压下降。 因此,需要一种新的制作半导体器件的方法,以解决形成接触孔所引起的硅化物层的击穿电压下降的问题。
技术实现思路

技术实现思路
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。本专利技术的
技术实现思路
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。 为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提出了一种制作半导体器件的方法,包括下列步骤,提供半导体衬底;在所述半导体衬底上形成层间介质层;图案化所述层间介质层以形成露出所述半导体衬底的接触孔;执行离子注入工艺,以在所述接触孔的底部形成离子注入区;在所述接触孔的底部露出的所述离子注入区的表面形成金属硅化物层。 优选地,还包括在形成所述金属硅化物层之后执行快速热退火工艺的步骤。 优选地,还包括在执行快速热退火工艺之后在所述接触孔中填充金属层形成金属插塞的步骤。 优选地,采用化学机械研磨工艺除去接触孔外的多余的金属,以使金属层与所述层间介质层的顶部齐平。 优选地,所述离子注入工艺注入的深度大于拟形成的所述金属硅化物层的深度。 优选地,所述半导体衬底上形成有晶体管的栅极结构,所述接触孔露出所述晶体管的源漏区。 优选地,所述离子注入区位于所述源漏区中。 优选地,所述晶体管为研^1,执行~型离子注入工艺。 优选地,所述晶体管为?而1,执行?型离子注入工艺。 本专利技术还提出了一种半导体器件,包括:半导体衬底;位于所述半导体衬底上的层间介质层;位于所述层间介质层中的接触孔;位于所述接触孔底部的离子注入区;位于所述接触孔的底部所述离子注入区表面上的金属硅化物层。 优选地,所述半导体衬底上形成有晶体管的栅极结构,在所述半导体衬底中所述栅极结构的两侧形成有晶体管的源漏区。 优选地,所述接触孔露出所述晶体管的源漏区。 优选地,所述离子注入区位于所述源漏区中。 优选地,所述离子注入区的深度大于形成的所述金属硅化物层的深度。 优选地,所述接触孔中形成有金属层。 综上所示,本专利技术提出了一种新的接触孔的制作方法,在形成接触孔的步骤和形成硅化物层的步骤之间增加了在接触孔的底部形成离子注入区的步骤,相当于在形成的接触孔中形成离子注入区,接着,在形成离子注入区之后在接触孔的底部离子注入的表面形成硅化物层,以避免降低硅化物层的击穿电压,减少器件的电阻率,而且整个工艺过程和现有工艺完全兼容,因此过程更加简单,降低了工艺成本。 【专利附图】【附图说明】 本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述,用来解释本专利技术的原理。在附图中, 图1八为根据现有技术制作具有接触孔的半导体器件的俯视示意图; 图18为根据现有技术制作具有接触孔的半导体器件的截面示意图; 图2为根据现有技术制作具有接触孔的半导体器件的工艺流程图; 图3八-3?为根据本专利技术一个实施方式制作具有接触孔的半导体器件的相关步骤所获得的器件的剖视图; 图4为根据本专利技术一个实施方式制作具有接触孔的半导体器件的工艺流程图。 【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专利技术更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,本专利技术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,为了避免与本专利技术发生混本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种制作半导体器件的方法,包括:提供半导体衬底;在所述半导体衬底上形成层间介质层;图案化所述层间介质层以形成露出所述半导体衬底的接触孔;执行离子注入工艺,以在所述接触孔的底部形成离子注入区;在所述接触孔的底部露出的所述离子注入区的表面形成金属硅化物层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈金明
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

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