[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

一种半导体器件，包括：衬底，衬底上设置有第一钝化层；第一钝化层中设置有一暴露出衬底的凹槽，凹槽中填充有锗层；金属硅化物层，设置在锗层上方；第二钝化层，设置在金属硅化物层上；接触孔，设置在金属硅化物层上方的第二钝化层及部分金属硅化物层中，接触孔的下表面高于锗层的上表面。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其是涉及一种半导体器件及其制造方法。

背景技术

硅基光子技术可以在同一块芯片上集成光学器件以及电学器件。由硅波导、调制器、光开关、探测器等硅光子器件组成的光子链路可以实现高速、大容量的片上光通信，能够满足日益增长的对光通信系统低功耗、廉价、高速等的要求。

探测器作为片上光电信号转换的重要器件，一直受到关注。经由硅波导入射的光波在高频硅基调制器的作用下，形成光的强度信号，被调制之后的光信号经过一定功能的硅基器件之后被探测器接收，再转换成为高频的电信号。

高频光信号的探测目前可以通过混合集成Ⅲ-Ⅴ族高性能探测器以及CMOS线集成锗硅探测器的方式解决。

CMOS集成锗硅探测器使用锗(Ge)材料在1550nm波段的吸收特性实现对光信号的探测。光信号经由硅波导后在倏逝波耦合的作用下进入锗层(Ge-Layer)。在锗层中，光子被吸收并产生电子-空穴对。在外加电场的作用下，电子、空穴漂移运动形成电流。

传统技术中，在Ge层上方设置一接触孔，用于传输器件与外界电路之间的信号，如何提高锗硅探测器的性能，尤其如何改进接触孔的形成工艺是研究的重点问题之一。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，能够改善接触孔形成工艺。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种半导体器件，包括：衬底，所述衬底上设置有第一钝化层；所述第一钝化层中设置有一暴露出所述衬底的凹槽，所述凹槽中填充有锗层；金属硅化物层，设置在所述锗层上方；第二钝化层，设置在所述金属硅化物层上；接触孔，设置在所述金属硅化物层上方的第二钝化层上，所述接触孔的下表面高于所述锗层的上表面。

可选的，所述金属硅化物层为钨化硅、镍化硅、钛化硅、钴化硅中的一种或多种的组合

可选的，所述接触孔及所述第二钝化层上方具有粘合层。

可选的，所述粘合层上方设置有金属层。

可选的，所述金属硅化物层的厚度大于

本发明还包含一种半导体器件的制造方法，包括：提供一衬底，在所述衬底上形成第一钝化层；刻蚀述第一钝化层至露出所述衬底以形成凹槽，在所述凹槽内形成锗层；在所述凹槽内、所述锗层上方形成金属硅化物层；

在所述金属硅化物层上方沉积第二钝化层；刻蚀所述金属硅化物层上方的第二钝化层及部分金属硅化物层形成接触孔，所述接触孔的下表面高于所述锗层的上表面。

可选的，在所述凹槽内、所述锗层上方形成金属硅化物层包含：在在所述凹槽内、所述锗层上方形成硅层；形成过渡金属，实施退火，使所述硅层与过渡金属发生化学反应得到金属硅化物层。

可选的，刻蚀述第一钝化层至露出所述衬底形成凹槽后，采用选择性生长工艺形成锗层。

可选的，所述硅层采用原位生长工艺形成。

可选的，所述金属硅化物层的厚度大于

可选的，在所述接触孔及所述第二钝化层上方形成粘合层。

可选的，还包括：在所述粘合层上方沉积初始金属层，对所述初始金属层进行化学机械研磨，去除高于所述接触孔高度部分的初始金属层，形成金属层。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：