區(qū)上形成第二柵極和第二源漏極后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0025]圖6示出了在圖5所示的第一源漏極和第一柵極的表面上形成第一金屬材料,并執(zhí)行低溫退火工藝,以使第一金屬材料與第一源漏極和第一柵極反應(yīng)形成第一金屬娃化物中間層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0026]圖7示出了在圖6所示的第二源漏極的表面上形成第二金屬材料,并執(zhí)行高溫退火工藝,以使第二金屬材料和第二源漏極反應(yīng)生成第二金屬硅化物,并使第一金屬硅化物中間層產(chǎn)生相變形成第一金屬硅化物后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;以及
[0027]圖8去除剩余所述第二金屬材料,并在第一金屬硅化物和第二金屬硅化物上形成接觸金屬層后的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請。
[0029]需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實(shí)施方式】,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0030]為了便于描述,在這里可以使用空間相對術(shù)語,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是,空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而,示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位),并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0031]正如【背景技術(shù)】中所介紹的,形成具有金屬硅化物的半導(dǎo)體器件的制作過程需要采用兩次高溫快速退火工藝,且在這兩次高溫退火工藝的作用下第一金屬硅化物的微觀結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化,從而使得第一金屬硅化物的電阻率增大,進(jìn)而降低了半導(dǎo)體器件的性能。本申請的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究,提出了一種半導(dǎo)體器件的制作方法。如圖4所示,該制作方法包括:將襯底劃分為第一器件區(qū)和第二器件區(qū),在第一器件區(qū)上形成第一柵極和第一源漏極,并在第二器件區(qū)上形成第二柵極和第二源漏極;在第一源漏極和第一柵極的表面上形成第一金屬材料;執(zhí)行低溫退火工藝,以使第一金屬材料與第一源漏極和第一柵極反應(yīng)形成第一金屬硅化物中間層;在第二源漏極的表面上形成第二金屬材料;執(zhí)行高溫退火工藝,以使第二金屬材料和第二源漏極反應(yīng)生成第二金屬硅化物,并使第一金屬硅化物中間層發(fā)生相變形成電阻率小于第一金屬硅化物中間層的電阻率的第一金屬硅化物。
[0032]上述制作方法通過在第一源漏極和第一柵極的表面上形成第一金屬材料之后執(zhí)行低溫退火工藝,以及在第二源漏極的表面上形成第二金屬材料之后執(zhí)行高溫退火工藝,形成了第一金屬硅化物和第二金屬硅化物,使得該制作方法減少了一次高溫退火工藝,從而減少了由于高溫退火引起的第一金屬硅化物的晶粒聚合和相變,并減少了第一金屬硅化物的晶粒聚合和相變引起的高電阻率,進(jìn)一步降低了半導(dǎo)體器件中金屬硅化物的電阻率,進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的性能。
[0033]下面將更詳細(xì)地描述根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。然而,這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施,并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是,提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請的公開徹底且完整,并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在附圖中,為了清楚起見,擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度,并且使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的器件,因而將省略對它們的描述。
[0034]圖5至圖8示出了本申請?zhí)峁┑陌雽?dǎo)體器件的制作方法中,經(jīng)過各個步驟后得到的基體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。下面將結(jié)合圖5至圖8,進(jìn)一步說明本申請所提供的半導(dǎo)體器件的制作方法。
[0035]首先,將襯底劃分為第一器件區(qū)11和第二器件區(qū)13,在第一器件區(qū)11上形成第一柵極21和第一源漏極31,并在第二器件區(qū)13上形成第二柵極23和第二源漏極33,進(jìn)行形成如圖5所示的基體結(jié)構(gòu)。第一器件區(qū)11和第二器件區(qū)13可以根據(jù)所形成器件的功能劃分。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,半導(dǎo)體器件為非易失存儲器,第一器件區(qū)11為外圍電路區(qū),第二器件區(qū)13為核心存儲區(qū)。
[0036]形成上述第一柵極21、第一源漏極31、第二源極和第二源漏極33的工藝可以參考現(xiàn)有技術(shù)。其中,第一柵極21和第一源漏極31組成第一晶體管,第二源極和第二源漏極33組成第二晶體管。需要注意的是,襯底中還可以包括其他器件,例如溝槽隔離結(jié)構(gòu)等。
[0037]完成將襯底劃分為第一器件區(qū)11和第二器件區(qū)13,在第一器件區(qū)11上形成第一柵極21和第一源漏極31,并在第二器件區(qū)13上形成第二柵極23和第二源漏極33的步驟之后,在第一源漏極31和第一柵極21的表面上形成第一金屬材料,并執(zhí)行低溫退火工藝,以使第一金屬材料與第一源漏極31和第一柵極21反應(yīng)形成第一金屬硅化物中間層51',進(jìn)而形成如圖6所示的基體結(jié)構(gòu)。上述第一金屬材料可以為能與硅反應(yīng)生成金屬硅化物的金屬。當(dāng)半導(dǎo)體器件為非易失存儲器時,第一金屬材料可以為Ni。第一金屬娃化物中間層51'是指最終形成第一金屬硅化物51的另一晶相,且該第一金屬硅化物中間層51'具有較高的電阻率。例如,第一金屬材料為Ni時,經(jīng)低溫退火工藝后形成具有較高電阻率的Ni2Si0
[0038]在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,形成上述第一金屬材料的步驟包括:形成覆蓋第一柵極21、第一源漏極31、第二柵極23、第二源漏極33和襯底的裸露表面的掩膜層40 ;刻蝕去除第一源漏極31和第一柵極21上的掩膜層40 ;形成覆蓋第一源漏極31、第一柵極21和掩膜層40的第一金屬材料。其中,掩膜層40的材料可以為本領(lǐng)域中常見的掩膜材料,例如氮化硅等。形成掩膜層40的工藝可以為化學(xué)氣相沉積等,刻蝕掩膜層40的工藝可以為干法刻蝕,更優(yōu)選為等離子體干法刻蝕。上述工藝為本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù),在此不再贅述。
[0039]上述低溫退火工藝可以為本領(lǐng)域常見的退火工藝,優(yōu)選地,低溫退火工藝為快速退火工藝。低溫退火工藝的工藝參數(shù)可以根據(jù)所采用的第一金屬材料的種類進(jìn)行設(shè)定,在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中,執(zhí)行快速退火工藝的步驟中退火溫度為200?350°C,退火時間大于 20s。
[0040]完成在第一源漏極31和第一柵極21的表面上形成第一金屬材料,并執(zhí)行低溫退火工藝,以使第一金屬材料與第一源漏極31和第一柵極21反應(yīng)形成第一金屬硅化物中間層51'的步驟之后,在第二源漏極33的表面上形成第二金屬材料,并執(zhí)行高溫退火工藝,以使第二金屬材料和第二源漏極33反應(yīng)生成第二金屬娃化物53,并使第一金屬娃化物中間層51'發(fā)生相變形成電阻率小于第一金屬硅化物中間層51'的電阻率的第一金屬硅化物51,進(jìn)而形成如圖7所示的基體結(jié)構(gòu)。上述第二金屬材料可以為能與硅反應(yīng)生成金屬硅化物的金屬。當(dāng)半導(dǎo)體器件為非易失存儲器時,第