半导体器件及其形成方法技术

本申请公开一种半导体器件及其形成方法，包括：提供衬底，所述衬底内设有导电插塞，所述衬底包括沟槽，所述沟槽暴露至少部分所述导电插塞；在所述沟槽内的导电插塞顶部形成金属层；进行退火工艺处理，所述导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物；对所述金属硅化物进行减氧处理，以减少所述金属硅化物中的金属氧化物；去除减氧处理后剩余的金属层。本申请能够降低半导体器件中对应互连接触结构的电阻率，提高互连接触结构的导电性能。提高互连接触结构的导电性能。提高互连接触结构的导电性能。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种半导体器件及其形成方法。

技术介绍

[0002]导电接触面和对应的导电插塞被广泛应用于各类半导体器件，这些结构能够使半导体器件内的各部分和/或多个半导体器件之间实现电学互连，是半导体器件提供对应功能的保证。专利技术人在研究半导体接触技术时，发现接触面所在的接触结构存在电阻率高的问题，容易影响对应半导体器件的导电性能。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本申请提供一种半导体器件及其形成方法，以解决半导体器件中接触结构电阻率高的问题。
[0004]本申请提供一种半导体器件的形成方法，包括：
[0005]提供衬底，所述衬底内设有导电插塞，所述衬底包括沟槽，所述沟槽暴露至少部分所述导电插塞；
[0006]在所述沟槽内的导电插塞顶部形成金属层；
[0007]进行退火工艺处理，所述导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物；
[0008]对所述金属硅化物进行减氧处理，以减少所述金属硅化物中的金属氧化物；
[0009]去除减氧处理后剩余的金属层。
[0010]可选地，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法进一步包括：对所述金属硅化物进行氮化处理，以将所述金属氧化物转化为金属氮氧化物。
[0011]可选地，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法进一步包括：对所述金属硅化物进行还原处理，以还原所述金属氧化物。
[0012]可选地，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法还包括：在对所述金属硅化物进行氮化处理之前，对所述金属硅化物进行还原处理。
[0013]可选地，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法还包括：在对所述金属硅化物进行氮化处理之后，对所述金属硅化物进行还原处理。
[0014]可选地，所述还原处理采用的气体包括氢气和氧气。
[0015]可选地，所述金属层的材料包括钴、钛、镍和锰中的至少一种。
[0016]可选地，所述导电插塞的材料包括多晶硅。
[0017]可选地，在所述沟槽内的导电插塞顶部形成金属层之后，所述形成方法还包括：在所述导电插塞顶部的金属层形成金属氮化物。
[0018]可选地，所述衬底包括有源区与隔离区，所述导电插塞分别接触所述有源区与所述隔离区。
[0019]可选地，所述进行退火工艺处理，所述导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物的方法进一步包括：进行退火工艺处理，使导电插塞顶部与接触的所述金属层发生反应；在所
述退火工艺之后去除未发生反应的金属层，得到所述金属硅化物。
[0020]可选地，所述导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物的方法还包括：在去除未发生反应的金属层之后，向所述沟槽内通入氢氧混合气体。
[0021]可选地，所述形成方法还包括：在所述导电插塞顶部形成金属层之后，向所述沟槽内通入氢氧混合气体。
[0022]本申请还提供一种半导体器件，包括：
[0023]衬底，所述衬底内设有导电插塞，所述衬底包括沟槽，所述沟槽暴露至少部分所述导电插塞；
[0024]互连接触结构，位于所述沟槽暴露的导电插塞表面；
[0025]所述衬底包括有源区与隔离区，所述导电插塞分别接触所述有源区与所述隔离区。
[0026]可选地，所述互连接触结构还包括金属氮氧化物。
[0027]可选地，所述导电插塞顶部的金属层的材料包括钴、钛、镍和锰中的至少一种。
[0028]可选地，所述导电插塞的材料包括多晶硅。
[0029]可选地，所述互连接触结构还包括金属氮化物。
[0030]可选地，相邻的所述导电插塞之间的相互靠近处接触所述隔离区，相互远离处接触所述有源区。
[0031]上述半导体器件及其形成方法，可以在沟槽内的导电插塞顶部形成金属层，再进行退火工艺处理，以使得导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物，为导电插塞提供互连接触结构，降低导电插塞顶部的接触电阻；还可以对金属硅化物进行减氧处理，以减少互连接触结构中的金属氧化物，降低互连接触结构的电阻率，提高其导电性能；再去除减氧处理后剩余的金属层，以保留导电插塞顶部的互连接触结构，使形成的半导体器件能够与其他器件进行互连，并且对应的互连接触结构电阻率低，导电性能好，对应的互连性能得到优化。
[0032]本申请采用氮化处理和/或还原处理等至少一项性能稳定的减氧工艺对互连接触结构进行减氧处理，能够有效减少互连接触结构中电阻率高的金属氧化物含量，最大程度地降低互连接触结构的电阻率，提升互连接触结构的导电性能。
[0033]可见，本申请能够从多方面优化对应互连接触结构的互连性能，从而优化所成半导体器件的互连性能。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为半导体器件中导电插塞及对应的接触面示意图；
[0036]图2为本申请一实施例中半导体器件的形成方法流程图；
[0037]图3a、图3b、图3c、图3d和图3e为本申请一实施例中各步骤所得结构示意图；
[0038]图4a、图4b和图4c为本申请一实施例中减氧处理过程相关结构示意图；
[0039]图5所示为本申请一实施例的半导体器件结构示意图。
具体实施方式
[0040]专利技术人在研究过程中发现，大多数半导体器件中，导电插塞对应的接触面可以参考图1所示，在形成过程中和/或形成后，容易被空气等环境气体中的氧气氧化，导致接触面的电阻率高，从而影响接触面的导电性能。
[0041]针对上述问题，本申请在导电插塞顶部形成金属层，再进行退火工艺处理，以在导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物，为导电插塞提供互连接触结构，还对金属硅化物进行减氧处理，以减少互连接触结构中的金属氧化物，降低互连接触结构的电阻率，提高其导电性能，再去除减氧处理后剩余的金属层，以保留导电插塞顶部的互连接触结构，使形成的半导体器件能够与其他器件进行互连；对应的互连接触结构电阻率低，导电性能好。
[0042]下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
[0043]本申请在第一方面提供一种半导体器件的形成方法，参考图2所示，该形成方法包括S110至S150。
[0044]S110，参考图3a所示，提供衬底210，所述衬底210内设有导电插塞211，所述衬底210包括沟槽212，所述沟槽212暴露至少部分所述导电插塞211。
[0045]具体地，衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述形成方法包括：提供衬底，所述衬底内设有导电插塞，所述衬底包括沟槽，所述沟槽暴露至少部分所述导电插塞；在所述沟槽内的导电插塞顶部形成金属层；进行退火工艺处理，所述导电插塞顶部的金属层形成金属硅化物；对所述金属硅化物进行减氧处理，以减少所述金属硅化物中的金属氧化物；去除减氧处理后剩余的金属层。2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法进一步包括：对所述金属硅化物进行氮化处理，以将所述金属氧化物转化为金属氮氧化物。3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法进一步包括：对所述金属硅化物进行还原处理，以还原所述金属氧化物。4.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法还包括：在对所述金属硅化物进行氮化处理之前，对所述金属硅化物进行还原处理。5.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述对所述金属硅化物进行减氧处理的方法还包括：在对所述金属硅化物进行氮化处理之后，对所述金属硅化物进行还原处理。6.根据权利要求3至5任一项所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述还原处理采用的气体包括氢气和氧气。7.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料包括钴、钛、镍和锰中的至少一种。8.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述导电插塞的材料包括多晶硅。9.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述沟槽内的导电插塞顶部形成金属层之后，所述形成方法还包括：在所述导电插塞顶部的金属层形成金属氮化物。10.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述衬底包...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫，吴家伟，叶长福，童宇诚，陈旋旋，吕佐文，
申请(专利权)人：福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：