[发明专利]高级CMOS器件的接触电阻减小的方法

说明书

技术领域

本发明大致涉及半导体器件制造处理的领域，更具体地讲，涉及在形成 半导体器件的含硅层中活化掺杂剂的方法。

背景技术

集成电路可包括百万个以上形成在基板(如，半导体晶片)上的微电子场 效应晶体管(例如，互补金属氧化物半导体CMOS场效应晶体管)，其彼此协 同作用以于电路中执行各种功能。晶体管可包括位于源极与漏极之间的半导 体栅极。在形成集成电路结构时，特别是在用多晶硅栅极电极来形成MOS 器件时，目前的做法是在硅基板的多晶硅栅极电极、源极与漏极区上方设置 一层硅化金属层，通过将该源极与漏极区电连接至金属互连上，来帮助降低 电阻及改善器件效能。在一硅化制程中，可通过形成高导电覆盖层来降低该 源极、漏极与多晶硅栅极电极的电阻，并通过提高源极与漏极和后续形成的 金属互连之间的有效接触面积来降低接触电阻。

一般来说，在将掺杂剂注入源极与漏极区之后，可于实施硅化制程之前 先实施一热活化制程。该热活化制程可提供足够的热能来活化所注入的掺杂 剂，并促使后续可形成一界定的源极/漏极接合区。增加活化区中活化的掺 杂剂数量可改善器件效能，至于若掺杂剂未充分活化则会导致高串联电阻和 低器件速率。常规的热活化制程一般利用快速热处理(rapid thermal processing，RTP)和/或瞬间退火(spike annealing)来执行。最近，已研发出 可满足65nm特征的高掺杂剂活化规格的激光退火处理。

但是，在形成硅化金属层时，硅化金属层的聚集与不规则生长可能会导 致掺杂剂被分隔并聚积在硅和硅化物层界面中属于硅层的那一侧，进而导致 所谓的「雪耙效应(snow-plow effect)」。在源极/漏极区中的掺杂剂迁移会 影响活化区域中的结晶性质，并对改变界面双极有所贡献。源自雪耙效应的 界面区域中的界面双极改变可能对电子效能不利，例如，半导体器件的有效 功能移动，进而导致硅化动力学受到阻滞。界面区域中不均匀的掺杂剂浓度 也会造成接触电阻升高，进而破坏整体器件速度和表现。

因此，亟需一种用以制造CMOS器件的改良方法。

发明内容

本发明提供用以降低半导体器件接触电阻的方法。在一实施方式中，一 种用以降低接触电阻的方法包括：提供一具有注入的掺杂剂的基板；通过热 退火处理在该基板上执行一硅化处理；在经热退火的基板上执行一激光退火 处理以活化该掺杂剂。

在另一实施方式中，该用以降低接触电阻的方法包括：提供一具有半导 体器件形成于其上的基板，其中该器件具有多个源极和漏极区域以及一栅极 结构；通过热退火处理在该基板上执行一硅化处理；在经热退火的基板上执 行一激光退火处理。

在另一实施方式中，该用以降低接触电阻的方法包括：提供一具有半导 体器件形成于其上的基板，其中该器件具有多个源极和漏极区域以及一栅极 结构；沉积一金属层在该器件上；通过热退火处理在该基板上执行一硅化处 理；在经热退火的基板上执行一激光退火处理。

附图说明

图1示出依据本发明一实施方式，用以降低接触电阻的方法流程图；

图2A-2C示出在图1所述方法的不同阶段时，该具有半导体器件形成 于其上的基板的截面示意图；及

图3为可用来实施本发明的一激光退火装置实例的侧面图。

具体实施方式

本发明提供用以降低在掺杂剂注入后已被热处理过的半导体器件的源 极/漏极区域的接触电阻的方法。接触电阻是利用在硅化处理之后实施的激 光退火处理来降低的。在硅化处理之后实施的激光退火处理可有效地活化硅 化处理期间聚集在源极/漏极接合区的硅和硅化物层界面间的掺杂剂。该激 光退火活化处理可将聚集在硅和硅化物层界面间的掺杂剂再活化，并将掺杂 剂重新分布到该硅层的晶格位置中，因而可在硅化处理后提高源极/漏极区 的总掺杂剂浓度，进而降低接触电阻并改善器件效能。

图1为方法100的处理流程图，其用以对一具有半导体器件形成于其上 的基板进行激光退火。图2A-C示出在该方法100的不同阶段时，该具有半 导体器件形成于其上的基板的截面示意图。