[發明專利]自對準金屬硅化物的形成方法

有效

• 申請號: 201010105400.0
• 申請日: 2010-01-28
• 公開（公告）號: CN102142366A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 石永昱;王栩
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/336;H01L21/76;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及自對準金屬硅化物的形成方法。

背景技術

在半導體制造技術中，金屬硅化物由于具有較低的電阻率且和其他材料具有很好的粘合性而被廣泛應用于源/漏接觸和柵極接觸來降低接觸電阻。高熔點的金屬與硅發生反應生成金屬硅化物，通過一步或者多步退火工藝可以形成低電阻率的金屬硅化物。隨著半導體工藝水平的提高，特別是在90nm及其以下技術節點，為了獲得更低的接觸電阻，鎳及鎳的合金成為形成金屬硅化物的主要材料。

在已經公開的申請號為200780015617.9的中國專利申請中公開了一種自對準金屬硅化物的形成方法，該方法選擇鎳合金作為形成金屬硅化物的材料。圖1至圖3給出了該方法形成自對準硅化物各階段的剖面結構示意圖。

如圖1所示，半導體襯底100，所述半導體襯底包括第一區域I和第二區域II，所述第一區域和第二區域被隔離區140隔離，所述隔離區140內填充有絕緣材料；形成在半導體襯底100第一區域I的并位于半導體襯底100上的第一柵極區110，所述第一柵極區110包括形成在半導體襯底100表面的柵介質層111，形成在柵介質層111上的柵電極112，位于柵介質層111和柵電極112的兩側的側墻113；形成在半導體襯底100第一區域I的、位于半導體襯底100內且位于柵極區110兩側的第一源極120和第一漏極130；形成在半導體襯底100第二區域II的并位于半導體襯底100上的第二柵極區150，所述第二柵極區150包括形成在半導體襯底100表面的柵介質層151，形成在柵介質層151上的柵電極152，位于柵介質層151和柵電極152的兩側的側墻153；形成在半導體襯底100第二區域II的、位于半導體襯底100內且位于柵極區150兩側的第二源極160和第二漏極170。

如圖2所示，在所述第二區域形成覆蓋所述第二源極160、第二漏極170和第二柵極區150的隔離層180，所述隔離層用于隔離所述第二源極160、第二漏極170和第二柵極區150，避免后續形成金屬硅化物的工藝在所述第二源極160、漏極第二170和第二柵極區150形成金屬硅化物。

如圖3所示，在所述第一區域的第一源極120、第一漏極130和柵電極112內形成對應的金屬硅化物層(190a、190b和190c)。

發明人發現，現有技術形成的金屬硅化物層之前還包括采用化學試劑去除所述第一源極120、第一漏極130和柵電極112表面的自然氧化層，所述化學試劑去除自然氧化層的步驟會消耗部分隔離層180，為此現有技術中的隔離層180厚度一般為2000埃以上，但過厚的隔離層180使得器件的尺寸控制比較困難，無法降低器件的尺寸且增加成本。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種自對準金屬硅化物的形成方法，降低成本且能夠降低器件的尺寸。

為解決上述問題，本發明提供了一種自對準金屬硅化物的形成方法，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底包括第一區域和第二區域，所述第一區域的半導體襯底表面至少有一硅區域；

在所述第二區域形成覆蓋所述半導體襯底的隔離層；

采用射頻濺射去除所述硅區域的自然氧化層；

采用射頻濺射形成覆蓋所述硅區域、隔離層的金屬層；

采用射頻濺射在所述金屬層表面形成保護層；

對所述半導體襯底進行退火，形成金屬硅化物層；

去除保護層和未反應的金屬層。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：通過采用較薄的隔離層隔離不需要形成金屬硅化物的區域，降低成本，提供生產效率；且本發明還采用射頻濺射去除自然氧化層且消耗較少的隔離層；所述射頻濺射能夠與后續的金屬層形成工藝、保護層的形成工藝采用同一設備，進一步提高生產效率。

附圖說明

通過附圖中所示的本發明的優選實施例的更具體說明，本發明的上述及其它目的、特征和優勢將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標記指示相同的部分。并未刻意按實際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1至圖3是現有技術的自對準金屬硅化物形成方法的結構示意圖；

圖4是本發明的一個實施例的自對準金屬硅化物的形成方法的流程示意圖；

圖5至圖11為本發明的一個實施例的自對準金屬硅化物的形成方法的結構示意圖。

具體實施方式

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。