半導(dǎo)體器件的形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體器件的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路制造技術(shù)的快速發(fā)展，促使集成電路中的半導(dǎo)體器件，尤其是MOS(Metal Oxide Semiconductor,金屬-氧化物-半導(dǎo)體)晶體管的尺寸不斷地縮小，以此滿足集成電路發(fā)展的小型化和集成化的要求。
[0003]請參考圖1，圖1是一種晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，包括:位于襯底100表面的柵極結(jié)構(gòu)101,所述柵極結(jié)構(gòu)101包括:位于襯底100表面的柵介質(zhì)層110、位于柵介質(zhì)層110表面的柵極層111、以及位于柵介質(zhì)層110和柵極層111側(cè)壁表面的側(cè)墻112 ;位于所述襯底100和柵極結(jié)構(gòu)101表面的介質(zhì)層102 ;位于所述柵極結(jié)構(gòu)101兩側(cè)的襯底100內(nèi)的源區(qū)103a和漏區(qū)103b。
[0004]其中，為了能夠?qū)λ鲈磪^(qū)103a和漏區(qū)103b施加偏壓，所述源區(qū)103a和漏區(qū)103b表面還具有導(dǎo)電插塞104,所述導(dǎo)電插塞104能夠與芯片電路電互聯(lián)。
[0005]然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，所述導(dǎo)電插塞與源區(qū)或漏區(qū)之間的接觸電阻較大，隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷縮小，所述接觸電阻對于晶體管的驅(qū)動電流影響尤為顯著。因此，如何降低導(dǎo)電插塞與源區(qū)和漏區(qū)之間的接觸電阻是亟待解決的問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，使所形成的半導(dǎo)體器件驅(qū)動電流增強(qiáng)、性能更穩(wěn)定。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括:提供襯底，所述襯底表面具有柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)具有源區(qū)和漏區(qū)，所述源區(qū)和漏區(qū)表面具有停止層，所述襯底、柵極結(jié)構(gòu)和停止層表面具有介質(zhì)層，所述停止層和介質(zhì)層的材料不同；刻蝕部分介質(zhì)層，直至暴露出所述停止層表面為止，在介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口 ；采用無定形化工藝處理第一開口底部的停止層，使所述第一開口底部的停止層成為無定形層，所述無定形層的密度小于未經(jīng)無定形化處理工藝的停止層密度；去除第一開口底部的無定形層，并暴露出第一開口底部的源區(qū)和漏區(qū)表面、以及停止層的側(cè)壁表面，所述第一開口底部的停止層側(cè)壁表面相對于第一開口側(cè)壁的介質(zhì)層表面齊平；在去除所述無定形層之后，在所述第一開口內(nèi)形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
[0008]可選的，所述無定形化工藝為離子注入工藝，所述離子注入工藝的注入方向垂直于襯底表面，所注入的離子為鍺離子、氟化硼離子或銦離子。
[0009]可選的，所述離子注入工藝所注入的離子為鍺離子時(shí)，所述離子注入工藝的參數(shù)包括:注入能量為5keV?30keV,注入劑量lE14atom/cm2?lE15atom/cm2。
[0010]可選的，所述離子注入工藝所注入的離子為氟化硼離子時(shí)，所述離子注入工藝的參數(shù)包括:注入能量為3keV?40keV,注入劑量lE14atom/cm2?lE15atom/cm2。
[0011]可選的，所述離子注入工藝所注入的離子為銦離子時(shí)，所述離子注入工藝的參數(shù)包括:注入能量為30keV?10keV,注入劑量lE13atom/cm2?lE14atom/cm2。
[0012]可選的，所述停止層的材料為氮化硅，所述介質(zhì)層的材料為氧化硅。
[0013]可選的，去除第一開口底部的無定形層的工藝為濕法刻蝕工藝，刻蝕液為磷酸溶液，所述磷酸溶液中水和磷酸的體積比為300:1?500:1。
[0014]可選的，所述介質(zhì)層的形成工藝為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝；所述停止層的形成工藝為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積工藝。
[0015]可選的，還包括:位于源區(qū)和漏區(qū)表面的半導(dǎo)體層，所述停止層形成于所述半導(dǎo)體層表面；在去除第一開口底部的無定形層之后，暴露出所述半導(dǎo)體層表面。
[0016]可選的,所述半導(dǎo)體層的材料為娃,所述半導(dǎo)體層的厚度為100埃?200埃。
[0017]可選的，還包括:在形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之前，采用自對準(zhǔn)硅化工藝使第一開口底部的半導(dǎo)體層表面形成接觸層，所述接觸層的材料為金屬化半導(dǎo)體材料。
[0018]可選的，所述柵極結(jié)構(gòu)包括:位于襯底表面的柵介質(zhì)層、位于柵介質(zhì)層表面的柵極層、以及位于柵極層和柵介質(zhì)層側(cè)壁表面的側(cè)墻。
[0019]可選的，所述柵介質(zhì)層的材料為高K介質(zhì)材料，所述柵極層的材料為金屬，所述柵極結(jié)構(gòu)采用后柵工藝形成。
[0020]可選的，形成所述柵極結(jié)構(gòu)的后柵工藝包括:在襯底表面形成偽柵極結(jié)構(gòu)，所述偽柵極結(jié)構(gòu)包括偽柵介質(zhì)層、位于偽柵介質(zhì)層表面的偽柵極層、以及位于偽柵極層和偽柵介質(zhì)層側(cè)壁表面的側(cè)墻；在所述偽柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源區(qū)和漏區(qū)；在形成源區(qū)和漏區(qū)之后，在襯底表面和所述偽柵極結(jié)構(gòu)側(cè)壁表面形成停止層；在所述停止層表面形成第一子介質(zhì)層，所述第一子介質(zhì)層和停止層暴露出所述偽柵極層；去除所述偽柵極層和偽柵介質(zhì)層，在所述第一子介質(zhì)層內(nèi)形成第二開口 ；在所述第二開口的側(cè)壁和底部表面形成柵介質(zhì)層；在所述柵介質(zhì)層表面形成填充滿第二開口的柵極層；在所述第一子介質(zhì)層和柵極層表面形成第二子介質(zhì)層，所述第二子介質(zhì)層和第一子介質(zhì)層形成介質(zhì)層。
[0021]可選的，所述源區(qū)和漏區(qū)內(nèi)具有應(yīng)力層，所述應(yīng)力層的材料為硅鍺或碳化硅。
[0022]可選的，所述應(yīng)力層的形成工藝包括:在形成停止層和第一子介質(zhì)層之前，在所述偽柵極結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成第三開口 ；采用選擇性外延沉積工藝在所述第三開口內(nèi)應(yīng)力層。
[0023]可選的，所述第一開口的形成工藝包括:在介質(zhì)層表面形成掩膜層，所述掩膜層暴露出源區(qū)和漏區(qū)的對應(yīng)位置；以所述掩膜層為掩膜，采用各向異性干法刻蝕工藝刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出停止層表面為止，在介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口。
[0024]可選的，所述第一開口頂部的圖形為矩形，形成于所述第一開口內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)頂部圖形為矩形。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0026]本發(fā)明的形成方法中，在襯底和柵極結(jié)構(gòu)表面形成停止層，在所述停止層表面形成介質(zhì)層，且所述介質(zhì)層和停止層的材料不同，使得所述停止層與介質(zhì)層之間具有刻蝕選擇性，因此所述停止層能夠定義刻蝕第一開口的停止位置。在介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口的刻蝕工藝停止于所述停止層表面之后，對第一開口底部的部分停止層進(jìn)行無定形化處理，使得開口底部形成的無定形層密度小于未經(jīng)無定形化處理的停止層密度，則所述無定形化層易于被去除，去除所述無定形化層的工藝對源區(qū)或漏區(qū)的損傷較小，有利于降低源區(qū)或漏區(qū)與導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的接觸電阻。其次，由于無定形層密度小于剩余的停止層密度，因此經(jīng)過所述無定形層相對于剩余的停止層之間具有刻蝕選擇性，使得去除無定形層的工藝對停止層的損傷較小。而且，由于僅在第一開口底部的停止層進(jìn)行了無定形化處理，而由介質(zhì)層覆蓋的停止層未經(jīng)無定形化處理，因此在去除無定形層之后，暴露出的停止層側(cè)壁能夠相對于介質(zhì)層側(cè)壁齊平，從而避免在第一開口底部發(fā)生底切現(xiàn)象。因此，形成于所述第一開口內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與源區(qū)和漏區(qū)之間的接觸電阻降低，所形成的晶體管的驅(qū)動電流增強(qiáng)，晶體管的性能改善、穩(wěn)定性提高。
[0027]進(jìn)一步，所述無定形化工藝為離子注入工藝，所述離子注入工藝的注入方向垂直于襯底表面，所注入的離子為鍺離子、氟化硼離子或銦離子。首先，由于所述鍺離子、氟化硼離子或銦離子均為粒子尺寸均較大，因此經(jīng)過所述鍺離子、氟化硼離子或銦離子的注入，能夠?qū)⒌谝婚_口底部的部分停止層擊打疏松，以此使所述部分停止層成為無定形層。其次，所述離子注入工藝的注入方向垂直于襯底表面，因此能夠使所形成的無定形層側(cè)壁與第一開口的側(cè)壁保持齊平，從而在去除所述無定形層之后，暴露出的停止層側(cè)壁相對于介質(zhì)層側(cè)壁齊平，以此避免第一開口底部發(fā)生底切現(xiàn)象。
[0028]進(jìn)一步，去除第一開口底部的無定形層的工藝為濕法刻蝕工藝，刻蝕液為磷酸溶液，所述磷酸溶液中水和磷酸的體積比為300:1?500:1。由于所述磷酸溶液的濃度較低，因此所述磷酸溶液對于未被無定形化處理的剩余停止層、以及源區(qū)和漏區(qū)表面的損傷較低，不僅保證了源區(qū)和漏區(qū)表面的形貌良好，而且避免了第一開口底部發(fā)生底切現(xiàn)象，形成于第一開口內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與源區(qū)和漏區(qū)之間的接觸電阻降低，所形成的半導(dǎo)體器件的驅(qū)動電流提高、性能改善。
【附圖說明】
[0029]圖1是一種晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2至圖4是一種在源區(qū)和漏區(qū)表面形成導(dǎo)電插塞的過程的剖面結(jié)構(gòu)；
[0031]圖5至圖10是本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]如【背景技術(shù)】所述，所述導(dǎo)電插塞與源區(qū)或漏區(qū)之間的接觸電阻較大，容易使降低晶體管的驅(qū)動電流，使晶體管的性能變差。
[0033]經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，由于在形成導(dǎo)電插塞的過程中，容易對源區(qū)和漏區(qū)表面造成損傷，導(dǎo)致導(dǎo)電插塞與源區(qū)或漏區(qū)之間接觸界面的形貌變差，從而造成導(dǎo)電插塞與源區(qū)或