[发明专利]半导体器件制造工艺和半导体器件

说明书

本申请提供了一种半导体器件制造工艺和半导体器件。半导体器件制造工艺包括对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理。由于对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理，因而使得相邻两个金属栅极之间的通孔内和介质层的上表面均能均匀涂覆有足够反应量的液相金属粉末，保证了液相金属粉末最后能在通孔内形成金属硅化物，并能保证各处金属硅化物的厚度满足使用要求，从而使金属硅化物所在位置处具有导电性良好、电阻低、能耗低等特点，进而保证了半导体器件的导电性能、使用可靠性和工作稳定性。同时，本申请中的半导体器件制造工艺具有工艺简单、制造可靠性好的特点。

技术领域

本申请涉及半导体器件技术领域，更具体地，涉及一种半导体器件制造工艺和半导体器件。

背景技术

随着互补金属氧化物半导体(简称COMS)的厚度越来越薄(目前互补金属氧化物半导体的厚度已经减小至20纳米甚至更薄)，高介电常数金属栅极(简称HKMG)被广泛应用在互补金属氧化物半导体中。

如图1所示的半导体器件具有金属栅极50’、通孔40’、衬底20’和介质层30’。在后续的制造工艺中需要对图1中的半导体器件进行物理气相沉积(简称PVD)处理，以得到如图2所示的金属层11’。而后，通过退火等工艺使相邻两个金属栅极50’之间形成金属硅化物12’，如图3所示。

但是在制造半导体器件的过程中，采用物理气相沉积的工艺方法，使相邻两个金属栅极50’之间的通孔40’内很难形成金属硅化物12(物理气相沉积的工艺方法很难使足量的金属粉末落入通孔40’内)’、或者金属硅化物12’厚度过薄、或者各处的金属硅化物12’的厚度不均匀，从而使得金属硅化物12’所在位置处存在无法导电、电阻过高、耗电量大、局部发热等问题，进而严重影响半导体器件的导电性能。

发明内容

本申请旨在提供一种半导体器件制造工艺和半导体器件，以解决现有技术中半导体器件导电性能差的问题。

为解决上述技术问题，根据本申请的一个方面，提供了一种半导体器件制造工艺，包括对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理。

进一步地，对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理包括：步骤S1：将纳米级尺寸的金属粉末与溶剂混合，以形成液相金属粉末；步骤S2：将液相金属粉末旋涂在晶圆表面上。

进一步地，溶剂为去离子水或有机溶剂。

进一步地，有机溶剂为乙醇或乙二醇甲醚。

进一步地，半导体器件制造工艺还包括在对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理后的第一次退火处理，以使液相金属粉末中的溶剂蒸发、使液相金属粉末中的金属粉末沉积。

进一步地，半导体器件制造工艺还包括在对晶圆表面进行液相金属粉末涂覆工艺处理前的预处理步骤，预处理步骤包括：步骤S10：在衬底上沉积介质层；步骤S20：在介质层上涂覆光刻胶；步骤S30：对介质层进行刻蚀得到通孔，光刻胶的一部分作为通孔的刻蚀掩膜，介质层的上表面和通孔为晶圆表面。

进一步地，半导体器件制造工艺还包括在步骤S30之后的步骤S40：对晶圆表面进行清洗处理。

进一步地，半导体器件制造工艺还包括在第一次退火处理后的：步骤S100：第二次退火处理，以使金属粉末和一部分的衬底反应形成金属硅化物；步骤S200：使用清洗剂通过湿法去除未反应的金属粉末；步骤S300：第三次退火处理，以使金属粉末和一部分的衬底完全反应形成金属硅化物。

进一步地，第二次退火处理为低温退火。

进一步地，第三次退火处理为高温退火。

进一步地，清洗剂是硫酸和双氧水配制而成的。

根据本申请的另一个方面，提供了一种半导体器件，半导体器件是由上述的半导体器件制造工艺制造而成的。