專利名稱：一種半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種具有低寄生電阻的接觸塞的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，22納米及以下技術(shù)MOS工藝集成電路關(guān)鍵核心技術(shù)的應(yīng)用是集成電路發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是國(guó)際上主要半導(dǎo)體公司和研究組織競(jìng)相研發(fā)的課題之一。目前，針對(duì)源極/漏極工程的研究主要包括超淺低阻PN結(jié)源/漏技術(shù)、低肖特基勢(shì)壘金屬源/漏技術(shù)、抬升源/漏技術(shù)和鎢(W)/銅(Cu)混合接觸塞技術(shù)等。傳統(tǒng)的接觸塞填充材料是W，而隨著CMOS工藝進(jìn)入到32納米及以下，由于接觸塞橫截面積的減小及材料本身的電阻限制，接觸塞的電阻值急劇增大，這使得該部分的寄生電阻對(duì)CMOS器件產(chǎn)生明顯的退化影響。為了克服上述困難，一種可能的解決方案是采用Cu 接觸塞技術(shù)，即采用Cu為填充材料。Cu接觸技術(shù)雖然解決了接觸塞電阻值高的問(wèn)題，但另一方面卻帶來(lái)了可靠性問(wèn)題，即由于Cu擴(kuò)散問(wèn)題造成的器件性能下降。隨著CMOS工藝的進(jìn)一步發(fā)展，開(kāi)發(fā)新的接觸塞材料及填充工藝成為延續(xù)CMOS器件按比例縮小的一個(gè)重要推動(dòng)力。因此，有必要提出一種具有低寄生電阻的接觸塞的半導(dǎo)體器件及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括A、提供襯底以及在其上形成的柵極區(qū)；B、覆蓋所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底以形成層間介質(zhì)層；C、在所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成開(kāi)口 ；D、利用所述開(kāi)口刻蝕所述襯底，以形成填充區(qū)；E、在所述填充區(qū)內(nèi)形成嵌入源/漏區(qū)，以及在所述開(kāi)口內(nèi)、嵌入源/漏區(qū)上形成提升區(qū)；F、在所述提升區(qū)上形成填滿所述開(kāi)口的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。本發(fā)明還提供了另一種形成半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括:A、提供半導(dǎo)體襯底，以及在其上形成柵極區(qū)，以及在所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源/漏摻雜區(qū)；B、覆蓋所述源/漏摻雜區(qū)以形成層間介質(zhì)層；C、在所述層間介質(zhì)層內(nèi)、源/漏摻雜區(qū)上形成開(kāi)口 ；D、 在所述源/漏摻雜區(qū)上形成填滿所述開(kāi)口的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。本發(fā)明提供了根據(jù)上述方法形成的半導(dǎo)體器件，所述器件包括半導(dǎo)體襯底以及在其上形成的柵極區(qū)；形成于所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底上的層間介質(zhì)層；形成于所述柵極區(qū)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源/漏區(qū)；形成于所述源/漏區(qū)上的、層間介質(zhì)層內(nèi)的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。通過(guò)采用本發(fā)明所述的器件的制造方法，在源/漏區(qū)或提升區(qū)上形成包括納米級(jí)的催化金屬顆粒以及其上的碳納米管的接觸塞結(jié)構(gòu)，納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用， 進(jìn)而降低器件的接觸電阻，而且碳納米管本身具有高導(dǎo)電性，這大大降低了接觸塞的體電阻，從而降低器件的寄生電阻，此外，在嵌入式源/漏區(qū)上形成這種接觸塞結(jié)構(gòu)，還將保持源/漏區(qū)對(duì)溝道的應(yīng)力，在很大程度上可提高器件的性能，如開(kāi)態(tài)驅(qū)動(dòng)電流等。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖；圖2-9示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件各個(gè)制造階段的示意圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的流程圖；圖11-17示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件各個(gè)制造階段的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通常涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法。下文的公開(kāi)提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡(jiǎn)化本發(fā)明的公開(kāi)，下文中對(duì)特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡(jiǎn)化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。第一實(shí)施例參考圖1，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法流程圖。在步驟S101，提供半導(dǎo)體襯底201以及在其上形成的柵極區(qū)300，參考圖2。在本實(shí)施例中， 所述襯底201已做好前期處理操作，所述處理操作包括預(yù)清洗、形成阱區(qū)及形成淺溝槽隔離區(qū)，在本實(shí)施例中，所述襯底201為硅襯底，在其他實(shí)施例中，所述襯底201還可以包括其他化合物半導(dǎo)體，如碳化硅、砷化鎵、砷化銦或磷化銦。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)公知的設(shè)計(jì)要求(例如P型襯底或者η型襯底)，襯底201可以包括各種摻雜配置。此外，優(yōu)選地，所述襯底201 包括外延層，所述襯底201也可以包括絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。所述柵極區(qū)300包括柵介質(zhì)層202和柵電極204，優(yōu)選地，還可以包括帽層206，所述柵介質(zhì)層可以包括Si02、Si0N或高k介質(zhì)材料(例如，和氧化硅相比，具有高介電常數(shù)的材料)或其他合適的介質(zhì)材料，所述柵電極204可以是一層或多層結(jié)構(gòu)，可以為金屬、金屬化合物、多晶硅和金屬硅化物，及其它們的組合，所述柵極區(qū)還可以包括其他結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對(duì)此并不局限于此。優(yōu)選地，還可以在柵極區(qū)300的側(cè)壁形成側(cè)墻208，所述側(cè)墻208可以具有一層或多層結(jié)構(gòu)，可以由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氟化物摻雜硅玻璃、低k電介質(zhì)材料及其組合，和/或其他合適的材料形成。優(yōu)選地，還可以在所述柵極區(qū)300兩側(cè)的襯底內(nèi)形成淺摻雜區(qū)207，可以通過(guò)根據(jù)期望的晶體管結(jié)構(gòu)，注入P型或η型摻雜物或雜質(zhì)到所述襯底200中而形成。在步驟S102，覆蓋所述柵極區(qū)300兩側(cè)的襯底以形成層間介質(zhì)層210，如圖2所示?？梢酝ㄟ^(guò)在所述器件上沉積介質(zhì)材料，例如SiO2，而后將其平坦化，例如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)的方法，去除柵極區(qū)300之上的介質(zhì)材料，直至暴露出柵極區(qū)300的上表面，以形成層間介質(zhì)層210。所述層間介質(zhì)層210可以是但不限于例如未摻雜的氧化硅(SiO2)、摻雜的氧化硅(如硼硅玻璃、硼磷硅玻璃等)和氮化硅(Si3N4)15所述內(nèi)層介質(zhì)層218可以使用例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、原子層沉積(ALD)及/或其他合適的工藝等方法形成。在步驟S103和S104，在所述層間介質(zhì)層210內(nèi)形成開(kāi)口 212，以及利用所述開(kāi)口 212刻蝕所述襯底201，以形成填充區(qū)214，如圖3所示。可以利用干法和濕法刻蝕相結(jié)合的方法，首先，對(duì)層間介質(zhì)層210進(jìn)行刻蝕，以形成源/漏區(qū)的開(kāi)口 212，而后，利用所述開(kāi)口 212，繼續(xù)對(duì)半導(dǎo)體襯底201進(jìn)行刻蝕，以形成填充區(qū)214，所述填充區(qū)214可以基本為矩形或倒Ω形凹槽。在步驟S105，在所述填充區(qū)214內(nèi)形成嵌入源/漏區(qū)216，以及在所述開(kāi)口 212內(nèi)、 嵌入源/漏區(qū)216上形成提升區(qū)218，如圖4所示。所述嵌入源/漏區(qū)216可以通過(guò)在填充區(qū)214內(nèi)沉積Ge、SiGe, SiC或其他合適的材料，并同時(shí)進(jìn)行在內(nèi)摻雜(In situ doping)ρ 型或η型摻雜物或雜質(zhì)到所述填充區(qū)214中形成。之后在源/漏區(qū)216上沉積金屬Ni或 NiPt合金以形成提升區(qū)216，優(yōu)選地，還可以利用自對(duì)準(zhǔn)工藝在提升區(qū)218上形成金屬化合物，例如硅化物或鍺化物或鍺硅化物，以減小接觸塞與源漏區(qū)的接觸電阻。在步驟S106，在所述提升區(qū)218上形成填滿所述開(kāi)口 212的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒220以及其上的碳納米管222，參考圖5-圖8。具體來(lái)說(shuō)，首先，在所述器件的水平表面上形成納米級(jí)的催化金屬顆粒220，如圖5所示，其中所述水平表面為與所述襯底201表面平行的面，對(duì)于不同的器件可以選擇不同的材料形成催化金屬顆粒220，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒220包括稀土金屬，例如&或Y，或其組合。對(duì)于P型器件，所述催化金屬顆粒220包括Pd、Co、Ti或Pt，或其組合。所述催化金屬顆粒 220可以利用濺射或化學(xué)氣相沉積(CVD)方法來(lái)形成，所述納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用。而后，在所述催化金屬顆粒220上形成碳納米管層222，如圖6所示，所述碳納米管層 222可以采用化學(xué)氣相沉積方法、電弧放電方法或激光燒灼法的方法來(lái)形成。而后，在所述器件及所述碳納米管222間形成固化劑層224，如圖7所示，所述固化劑層2M可以是SOG 旋壓玻璃(Spin On glass)或者金屬，例如Cu，并進(jìn)行平坦化所述器件，例如CMP的方法，暴露柵電極204，以在開(kāi)口 212內(nèi)形成接觸塞，如圖8所示。而后，可以根據(jù)需要對(duì)所述器件進(jìn)行進(jìn)一步加工。例如，可以進(jìn)一步將柵電極204 作為偽柵去除，形成替代柵極區(qū)400，如圖9所示，所述替代柵極區(qū)400可以包括替代柵介質(zhì)層230以及替代柵電極240，這僅是示例，本發(fā)明對(duì)此并不局限于此。以上對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，通過(guò)在形成嵌入式源/漏區(qū)以及其上的提升區(qū)之后，形成包括納米級(jí)的催化金屬顆粒以及其上的碳納米管的接觸塞結(jié)構(gòu)，納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用，進(jìn)而降低器件的接觸電阻，而且碳納米管本身具有高導(dǎo)電性，這大大降低了接觸塞的體電阻，從而降低器件的寄生電阻， 此外，嵌入式源/漏區(qū)還保持了源/漏極對(duì)溝道的應(yīng)力，在很大程度上提高器件的性能。第二實(shí)施例
下面將僅就第二實(shí)施例區(qū)別于第一實(shí)施例的方面進(jìn)行闡述。未描述的部分應(yīng)當(dāng)認(rèn)為與第一實(shí)施例采用了相同的步驟、方法或者工藝來(lái)進(jìn)行，因此在此不再贅述。參考圖10，圖10示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法流程圖。 在步驟S201，提供半導(dǎo)體襯底201以及在其上形成的柵極區(qū)300，以及在所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源/漏摻雜區(qū)216，參考圖11。所述襯底201以及柵極區(qū)300同第一實(shí)施例，不再贅述。所述源/漏摻雜區(qū)216，可以通過(guò)根據(jù)期望的晶體管結(jié)構(gòu)，注入ρ型或η型摻雜物或雜質(zhì)到所述襯底200中而形成，可以由包括光刻、離子注入、擴(kuò)散和/或其他合適工藝的方法形成。同第一實(shí)施例，優(yōu)選地，還可以形成側(cè)墻208、淺摻雜區(qū)207。優(yōu)選地，在形成所述源/漏摻雜區(qū)216后，可以利用自對(duì)準(zhǔn)工藝在所述源/漏摻雜區(qū)216所在的襯底201上形成金屬化合物215，例如硅化物或鍺化物或鍺硅化物，以減小接觸塞與源漏區(qū)的接觸電阻。在步驟S202，覆蓋所述源/漏摻雜區(qū)216以形成層間介質(zhì)層210，參考圖11。同第一實(shí)施例步驟S102。在步驟S203，在所述層間介質(zhì)層內(nèi)210、源/漏摻雜區(qū)216上形成開(kāi)口 212，如圖 12所示。可以通過(guò)干法刻蝕對(duì)層間介質(zhì)層210進(jìn)行刻蝕，以形成源/漏區(qū)的開(kāi)口 212。在步驟S204，參考圖13-16，在所述源/漏摻雜區(qū)216上形成填滿所述開(kāi)口 212的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒220以及其上的碳納米管222。具體來(lái)說(shuō)，首先，在所述器件的水平表面上形成納米級(jí)的催化金屬顆粒220，如圖13所示，其中所述水平表面為與所述襯底201表面平行的面，對(duì)于不同的器件可以選擇不同的材料形成催化金屬顆粒220，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒220包括稀土金屬，例如&或Y，或其組合。對(duì)于P型器件，所述催化金屬顆粒220包括Pd、Co、Ti或Pt，或其組合。所述催化金屬顆粒220可以利用濺射或化學(xué)氣相沉積(CVD)方法來(lái)形成，所述納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用。而后，在所述催化金屬顆粒220上形成碳納米管層222，如圖14所示，所述碳納米管層222可以采用化學(xué)氣相沉積方法、電弧放電方法或激光燒灼法的方法來(lái)形成。而后， 在所述器件及所述碳納米管222間形成固化劑層224，如圖15所示，所述固化劑層2M可以是SOG旋壓玻璃(Spin On glass)或者金屬，例如Cu，并進(jìn)行平坦化所述器件，例如CMP的方法，暴露柵電極204，以在開(kāi)口 212內(nèi)形成接觸塞，如圖16所示。而后，可以根據(jù)需要對(duì)所述器件進(jìn)行進(jìn)一步加工。例如，可以進(jìn)一步將柵電極204 作為偽柵去除，形成替代柵極區(qū)400，如圖17所示，所述替代柵極區(qū)400可以包括替代柵介質(zhì)層230以及替代柵電極240，這僅是示例，本發(fā)明對(duì)此并不局限于此。以上對(duì)本發(fā)明第二實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法進(jìn)行了詳細(xì)的描述，通過(guò)在源 /漏摻雜區(qū)上形成包括納米級(jí)的催化金屬顆粒以及其上的碳納米管的接觸塞結(jié)構(gòu)，納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用，進(jìn)而降低器件的接觸電阻，而且碳納米管本身具有高導(dǎo)電性， 這大大降低了接觸塞的體電阻，從而降低器件的寄生電阻。此外，本發(fā)明還提供了根據(jù)上述方法形成的半導(dǎo)體器件，參考圖9或圖17，為本發(fā)明提供的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)的示意圖，如圖9、17所示，所述器件包括半導(dǎo)體襯底201以及在其上形成的柵極區(qū)300 ；形成于所述柵極區(qū)300兩側(cè)的襯底201上的層間介質(zhì)層210 ；形成于所述柵極區(qū)300兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底201內(nèi)的源/漏區(qū)216，所述源/漏區(qū)216可以是摻雜源/漏區(qū)216，參考圖17，還可以是嵌入式源/漏區(qū)216，參考圖9，對(duì)于所述嵌入式源 /漏區(qū)216還可包括形成于嵌入式源/漏區(qū)216上的提升區(qū)218 ；形成于所述源/漏區(qū)216 上的、層間介質(zhì)層210內(nèi)的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒220以及其上的碳納米管224，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒包括稀土金屬，所述稀土金屬包括 或 Y，或其組合，對(duì)于P型器件，所述催化金屬顆粒包括Pd、Co、Ti或Pt，或其組合，優(yōu)選地，還包括形成于碳納米管間的固化劑層，例如SOG旋壓玻璃或金屬材料等，以使碳納米管固定。 優(yōu)選地，在所述提升區(qū)218或摻雜源/漏區(qū)216與接觸塞之間還可包括金屬化合物層，以進(jìn)一步減小接觸電阻。通過(guò)采用本發(fā)明所述的器件，在源/漏區(qū)或提升區(qū)上形成包括納米級(jí)的催化金屬顆粒以及其上的碳納米管的接觸塞結(jié)構(gòu)，納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用，進(jìn)而降低器件的接觸電阻，而且碳納米管本身具有高導(dǎo)電性，這大大降低了接觸塞的體電阻，從而降低器件的寄生電阻。雖然關(guān)于示例實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和所附權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍的情況下，可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行各種變化、替換和修改。對(duì)于其他例子，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易理解在保持本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)的同時(shí)，工藝步驟的次序可以變化。此外，本發(fā)明的應(yīng)用范圍不局限于說(shuō)明書(shū)中描述的特定實(shí)施例的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法及步驟。從本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容，作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將容易地理解，對(duì)于目前已存在或者以后即將開(kāi)發(fā)出的工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟，其中它們執(zhí)行與本發(fā)明描述的對(duì)應(yīng)實(shí)施例大體相同的功能或者獲得大體相同的結(jié)果，依照本發(fā)明可以對(duì)它們進(jìn)行應(yīng)用。因此，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在將這些工藝、機(jī)構(gòu)、制造、物質(zhì)組成、手段、方法或步驟包含在其保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括A、提供半導(dǎo)體襯底以及在其上形成的柵極區(qū)；B、覆蓋所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底以形成層間介質(zhì)層；C、在所述層間介質(zhì)層內(nèi)形成開(kāi)口；D、利用所述開(kāi)口刻蝕所述襯底，以形成填充區(qū)；E、在所述填充區(qū)內(nèi)形成嵌入源/漏區(qū)，以及在所述開(kāi)口內(nèi)、嵌入源/漏區(qū)上形成提升區(qū)；F、在所述提升區(qū)上形成填滿所述開(kāi)口的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，在所述步驟A和B之間還包括在所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成淺摻雜區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟E還包括硅化所述提升區(qū)以形成金屬化合物層，以減小接觸電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接觸塞還包括形成于碳納米管間的固化劑層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成所述接觸塞的步驟包括在所述器件的水平表面上形成催化金屬顆粒，其中所述水平表面為與所述襯底表面平行的面；在所述催化金屬顆粒上形成碳納米管；在所述器件及所述碳納米管間形成固化劑層；平坦化所述器件暴露柵極區(qū)，以在開(kāi)口內(nèi)形成接觸塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中形成所述碳納米管的方法包括化學(xué)氣相沉積方法、電弧放電方法或激光燒灼法。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述固化劑層包括S0G旋壓玻璃或金屬材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒包括稀土金屬，所述稀土金屬包括 或Y，或其組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，對(duì)于ρ型器件，所述催化金屬顆粒包括Pd、Co、Ti或 Pt，或其組合。
10.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，所述方法包括A、提供半導(dǎo)體襯底，以及在其上形成柵極區(qū)，以及在所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源/ 漏摻雜區(qū)；B、覆蓋所述源/漏摻雜區(qū)以形成層間介質(zhì)層；C、在所述層間介質(zhì)層內(nèi)、源/漏摻雜區(qū)上形成開(kāi)口；D、在所述源/漏摻雜區(qū)上形成填滿所述開(kāi)口的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述步驟A還包括在所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成淺摻雜區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，所述步驟A還包括硅化所述源/漏區(qū)的襯底形成金屬化合物層，以減小接觸電阻。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述接觸塞還包括形成于碳納米管間的固化劑層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中形成所述接觸塞的步驟包括在所述器件的水平表面上形成催化金屬顆粒，其中所述水平表面為與所述襯底表面平行的面；在所述催化金屬顆粒上形成碳納米管；在所述器件及所述碳納米管間形成固化劑層；平坦化所述器件暴露柵極區(qū)，以在開(kāi)口內(nèi)形成接觸塞。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中形成所述碳納米管的方法包括化學(xué)氣相沉積方法、電弧放電方法或激光燒灼法。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述固化劑層包括S0G旋壓玻璃或金屬材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒包括稀土金屬，所述稀土金屬包括 或Y，或其組合。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，對(duì)于ρ型器件，所述催化金屬顆粒包括Pd、Co、Ti或 Pt，或其組合。
19.一種半導(dǎo)體器件，所述器件包括 半導(dǎo)體襯底以及在其上形成的柵極區(qū)；形成于所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底上的層間介質(zhì)層； 形成于所述柵極區(qū)兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)的源/漏區(qū)；形成于所述源/漏區(qū)上的、層間介質(zhì)層內(nèi)的接觸塞，其中所述接觸塞包括納米級(jí)金屬催化顆粒以及其上的碳納米管。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，其中所述源/漏區(qū)包括嵌入式源/漏區(qū)，所述器件還包括形成于嵌入式源/漏區(qū)與接觸塞之間的提升區(qū)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，其中所述源/漏區(qū)包括源/漏摻雜區(qū)。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，還包括形成于所述接觸塞之下的金屬化合物層，以減小接觸電阻。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，還包括形成于所述柵極區(qū)兩側(cè)的襯底內(nèi)的淺摻雜區(qū)。
24.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，還包括形成于碳納米管間的固化劑層。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的器件，其中所述固化劑層包括S0G旋壓玻璃或金屬材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的器件，對(duì)于η型器件，所述催化金屬顆粒包括稀土金屬，所述稀土金屬包括 或Y，或其組合。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，對(duì)于ρ型器件，所述催化金屬顆粒包括Pd、Co、Ti或 Pt，或其組合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，通過(guò)在形成源/漏區(qū)或其上的提升區(qū)之后，形成包括納米級(jí)的催化金屬顆粒以及其上的碳納米管的接觸結(jié)構(gòu)，納米級(jí)的催化金屬顆粒一方面有誘導(dǎo)碳納米管生長(zhǎng)的作用外，另一方面還可以起到減小接觸孔中接觸塞與源/漏區(qū)的接觸電阻的作用，進(jìn)而降低器件的接觸電阻，而且碳納米管本身具有高導(dǎo)電性，這大大降低了接觸的體電阻，從而降低器件的寄生電阻。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102376625SQ201010250728
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月11日
發(fā)明者王文武, 王曉磊, 趙超, 陳大鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微電子研究所