[发明专利]制造半导体器件的方法及由此制造的半导体器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造半导体器件的方法及由此制造的半导体器件。更具体地，本发明涉及一种制造半导体器件的方法，其能够形成具有低接触电阻和优良的热稳定性的接触(contact)，以及由此制造的半导体器件。

背景技术

由于半导体器件变得高度地集成，它们的设计尺寸(design rule)迅速地减小且它们的速度变快。由于这个原因，为了降低半导体器件的栅、源、漏极中每一个的薄膜电阻(sheet resistance)和接触电阻，形成具有非常低的电阻率的硅化物层的工艺已经得到了发展。

在这些工艺中，在通过利用钴(Co)形成硅化物层的情况下，随着线宽度变窄以及蒸镀厚度变薄，钴硅化物层可能由于在高温快速热处理中的聚结(agglomeration)而短路。另外，由于在高温快速热处理中钴硅化物(CoSi_x)层和氮化物层之间，或者钴硅化物层和硅氧化物层之间的热滞后应力可能在有源区域和场区域之间的界面处产生凹坑(pits)。为此，通过使用镍(Ni)形成硅化物层以便消除产生于钴硅化物层中的缺陷。

此外，用于在有源区域和布线之间或布线之间形成电连接的接触形成于硅化物层上。接触可以通过在层间绝缘层上形成暴露硅化物层的接触孔、形成欧姆层和扩散阻挡层、以及填埋金属材料而形成。

但是，当钛(Ti)制成的欧姆层形成于镍硅化物(nickel silicide)层上时，钛可能在低温扩散，其导致欧姆层与镍硅化物层反应。因此，镍硅化物层可能受损，因而半导体器件的可靠性可能降低。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种制造半导体器件的方法，其能够形成具有低接触电阻和优良的热稳定性的接触。

此外，本发明的另一个目的是提供一种由上述方法制造的半导体器件。

此外，本发明的目的不限于上文提及的那些，且本发明其他目的也显然通过以下描述而被本领域技术人员所了解。

为了达到上述目的，依照本发明的一方面，一种制造半导体器件的方法包括：于半导体衬底上形成栅电极；于半导体衬底中形成源/漏区域，以便位于每一个栅电极的两侧；通过在形成有栅电极和源/漏区域的半导体衬底上蒸镀镍或镍合金及然后对镍或镍合金进行热处理而在栅电极和源/漏区域表面上形成镍硅化物层；在执行上述处理之后获得的表面上形成层间绝缘层，其形成有接触孔，通过接触孔暴露镍硅化物层的表面；通过保形地沿着接触孔蒸镀难熔金属(refractory metal)形成欧姆层，该难熔金属在500℃或更高的温度转化为硅化物；保形地沿着接触孔在欧姆层上形成扩散阻挡层；以及通过在接触孔中填埋金属材料而形成金属层。

此外，依照本发明的另一方面，半导体器件包括：形成于半导体衬底上的栅电极；于半导体衬底中形成的源/漏区域，以便位于每一个栅电极的两侧；形成于栅电极和源/漏区域的表面上的镍硅化物层；形成有接触孔的层间绝缘膜，通过绝缘孔而暴露镍硅化物层的表面；保形地沿着接触孔形成的欧姆层，其由在500℃或更高的温度转化为硅化物的难熔金属制成；保形地沿着接触孔在欧姆层上形成的扩散阻挡层；以及在接触孔中填埋的金属层。

附图说明

本发明的上述和其它特征及优点通过参考附图详细描述其优选实施例而变得更加显而易见，附图中：

图1是示出了依照本发明一个实施例的半导体器件的横截面视图；

图2是解释根据本发明实施例制造半导体器件的方法的流程图；

图3是示出了依照本发明实施例制造半导体器件的方法的步骤的视图；

图4是示出了依照本发明实施例制造半导体器件的方法的步骤的视图；

图5是示出了依照本发明实施例制造半导体器件的方法的步骤的视图；

图6是示出了依照本发明实施例制造半导体器件的方法的步骤的视图；及

图7是示出了依照本发明实施例制造半导体器件的方法的步骤的视图。

具体实施方式

本发明的优点和特征以及实现其的方法能通过参照下列优选实施例和附图的详细描述得以更容易的理解。然而，本发明可以很多不同形式实施且不应解释为局限于对在此示出的实施例。相反地，提供这些实施例是为了彻底的和完全的公开，且充分地把本发明的观念传递给本领域技术人员，且本发明仅通过附加的权利要求限定。遍及说明书，相同的附图标记表示相同的元件。

现在参照示出了本发明的优选实施例的附图更充分地描述本发明。

首先，参照图1详细描述依照本发明实施例的半导体器件。图1是示出了依照本发明实施例的半导体器件的横截面视图。