[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，所述器件包括：

半导体衬底以及其上的栅极区；

形成于所述栅极区两侧的半导体衬底内的源/漏区；

形成于所述栅极区两侧衬底上的层间介质层；

形成于层间介质层内的接触孔以及形成于所述接触孔内、源/漏区上的接触塞，其中所述接触塞包括催化金属颗粒和其上的碳纳米管；

形成于接触孔内壁与接触塞之间的阻挡扩散层。

2.根据权利要求1所述的器件，其中所述器件还包括：形成于接触塞之下的第一接触孔，以及形成于第一接触孔内壁的扩散阻挡层以及其上的阻挡塞。

3.根据权利要求2所述的器件，其中所述阻挡塞包括：W或Cu。

4.根据权利要求1或2所述的器件，其中所述阻挡扩散层包括：TiN/Ta、TiN/Ti、TaN/Ta，或其组合。

5.根据权利要求1所述的器件，其中所述接触塞还包括：形成于所述碳纳米管间的固化剂层。

6.根据权利要求5所述的器件，其中所述固化剂层包括：SOG旋压玻璃或金属材料。

7.根据权利要求1所述的器件，其中所述源/漏区包括嵌入式源/漏区，所述器件还包括形成于嵌入式源/漏区与接触塞之间的提升区。

8.根据权利要求1所述的器件，其中所述源/漏区包括源/漏掺杂区。

9.根据权利要求7所述的器件，还包括：形成于所述提升区或源/漏掺杂区上的金属化合物层，以减小接触电阻。

10.根据权利要求8所述的器件，还包括：形成于所述源/漏掺杂区上的金属化合物层，以减小接触电阻。

11.根据权利要求1所述的器件，还包括：形成于所述栅极区两侧的衬底内的浅掺杂区。

12.根据权利要求1所述的器件，其中所述催化金属颗粒包括稀土金属、Pd、Co、Ti、Pt，或其组合，所述稀土金属包括：Sc或Y，或其组合。

13.根据权利要求1所述的器件，还包括：形成于所述栅极区上的层间介质层；形成于所述层间介质层内的接触孔及形成于孔内的栅电极上的接触塞，所述接触塞包括催化金属颗粒和其上的碳纳米管；形成于接触塞与接触孔内壁间的阻挡扩散层。

14.一种半导体器件的制造方法，所述方法包括：

A、提供半导体衬底以及在其上形成的栅极区；

B、在所述栅极区两侧的衬底内形成源/漏区、在所述栅极区两侧的衬底上形成层间介质层，以及在所述源/漏区上的层间介质层内形成接触孔；

C、在所述接触孔内壁上形成扩散阻挡层，以及在所述扩散阻挡层上形成接触塞，其中所述接触塞包括催化金属颗粒和其上的碳纳米管。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤B还包括：在所述栅极区两侧的衬底内形成浅掺杂区。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤B包括：

覆盖所述栅极区两侧的衬底以形成层间介质层；

在所述层间介质层内形成开口；

利用所述开口刻蚀所述衬底，以形成填充区；

在所述填充区内形成包括嵌入源/漏区的源/漏区，以及在所述开口内、嵌入源/漏区上形成提升区，所述提升区上的开口部分为接触孔。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤B包括：

在所述栅极区两侧的衬底内形成包括源/漏掺杂区的源/漏区；

覆盖所述源/漏掺杂区以形成层间介质层；

在所述层间介质层内、源/漏掺杂区上形成接触孔。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述步骤C包括：

在所述器件上形成扩散阻挡层；

在所述扩散阻挡层的水平表面上形成催化金属颗粒，其中所述水平表面为与所述衬底表面平行的面；

在所述催化金属颗粒上形成碳纳米管；

在所述器件及所述碳纳米管间形成固化剂层；

平坦化所述器件暴露栅极区，以在所述接触孔内形成接触塞。

19.根据权利要求14或18中任一项所述的方法，其中所述阻挡扩散层包括：TiN/Ta、TiN/Ti、TaN/Ta，或其组合。