[发明专利]集成结和接触件的形成以形成晶体管

说明书

技术领域

本发明涉及集成结和接触件的形成以形成晶体管。

背景技术

晶体管的形成涉及多个工艺步骤，包括形成栅极电介质和栅电极，形成源极和漏极区域，以及形成用于源极和漏极区域（也可能用于栅电极）的硅化物区域。每个以上列出的部件的形成还可以涉及多个工艺步骤。另外，实施多种清洗工艺以去除不期望的物质，诸如所形成部件的氧化物。这些工艺步骤导致集成电路制造成本的增加。另外，晶体管的形式可以包括多个热工艺，并且产生的热预算较高。例如，在形成源极和漏极区域之后，实施热激活以激活源极和漏极区域中的杂质。硅化物区域的形成也需要一些热预算。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，包括：在半导体区域上方形成栅极堆叠件；在半导体区域上方沉积杂质层；在杂质层上方沉积金属层；以及实施退火，其中，杂质层中的元素通过退火扩散进半导体区域的一部分内以形成源极/漏极区域，并且金属层与半导体区域的一部分的表面层反应以在源极/漏极区域上方形成源极/漏极硅化物区域。

优选地，在退火的步骤之前，没有额外的重掺杂源极/漏极区域形成在半导体区域中。

优选地，该方法进一步包括：在沉积杂质层之前，在半导体区域的顶面上实施预清洗以去除在半导体区域的顶面上形成的自然氧化物。

优选地，该方法进一步包括，在预清洗之前：在半导体衬底中形成浅沟槽隔离（STI）区域；去除半导体衬底的顶部以形成凹槽，其中，顶部位于STI区域的相对部分之间；以及在凹槽中实施外延以再生长半导体材料，从而形成半导体区域。

优选地，该方法进一步包括：使STI区域凹进，其中，半导体区域位于凹进的STI区域之间的部分形成半导体鳍，并且栅极堆叠件形成在半导体鳍的顶面和侧壁上。

优选地，沉积杂质层包括将工艺气体引入腔室内，包含半导体区域的晶圆设置在腔室中，并且在沉积杂质层的过程中，没有等离子体产生。

优选地，沉积杂质层包括将工艺气体引入腔室内，包含半导体区域的晶圆设置在腔室中，并且在沉积杂质层的过程中，由工艺气体产生等离子体。

根据本发明的另一方面，提供了一种方法，包括：在生产工具中，将杂质层形成在半导体晶圆的半导体区域上方，其中，晶圆包括位于半导体区域上方的栅极堆叠件；在生产工具中，将金属层沉积在杂质层上方并与杂质层接触，其中，在从开始形成杂质层至完成沉积金属层的时间段内，生产工具保持真空；以及实施退火，其中，杂质层中的元素扩散进半导体区域的一部分内以形成源极/漏极区域，并且金属层与半导体区域的一部分的表面层反应以在源极/漏极区域上方形成源极/漏极硅化物区域。

优选地，当实施退火时，没有额外的保护层位于金属层上方。

优选地，该方法进一步包括：在半导体衬底中形成浅沟槽隔离（STI）区域；去除半导体衬底的顶部以形成凹槽，其中，顶部位于STI区域的相对部分之间；以及在凹槽中实施外延以再生长半导体材料，从而形成半导体区域。

优选地，在生产工具外实施退火。

优选地，半导体区域包括Ⅲ-Ⅴ族半导体材料，其中，形成杂质层包括将选自基本上由(NH₄)₂S和SiH₄组成的组中的工艺气体引入生产工具内。

优选地，该方法进一步包括：在半导体区域上方形成栅极堆叠件；在栅极堆叠件上形成栅极间隔件；以及对半导体区域实施预清洗，其中，在从预清洗开始的第一时间点至结束沉积金属层的第二时间点之间的时间段内，不实施退火。

优选地，源极/漏极区域和栅极堆叠件包括在平面晶体管内。

根据本发明的又一方面，提供了一种方法，包括：在半导体区域上方形成栅极堆叠件；对半导体区域的表面实施预清洗；将杂质层沉积在半导体区域的表面上并与半导体区域的表面物理接触，其中，杂质层包括配置以将半导体区域转变为p型或者n型的杂质；将金属层沉积在杂质层上并与杂质层接触；以及实施退火，其中，杂质层中的元素扩散进半导体区域的一部分内以在半导体区域中形成源极/漏极区域，并且金属层与半导体区域的一部分的表面层反应以在源极/漏极区域上方形成源极/漏极硅化物区域，并且在退火过程中，没有额外的保护层形成在金属层上方。

优选地，在退火之前，没有额外的重掺杂的源极/漏极区域形成在半导体区域中。