[發(fā)明專利]一種III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110429393.4
• 申請(qǐng)日: 2011-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN102496567A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪剛;王虹;盧力;常虎東;孫兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L21/28
• 分類號(hào): H01L21/28
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國(guó)城

1.一種III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，包括：

清洗具有外延層的單晶襯底；

在該外延層上淀積柵介質(zhì)層，在該柵介質(zhì)層上淀積柵金屬層；

在未被柵介質(zhì)層及柵金屬層覆蓋的該外延層之上、柵介質(zhì)層及柵金屬層的側(cè)壁以及柵金屬層之上，淀積難融金屬層；

在該難融金屬層上淀積合金金屬層；以及

快速退火形成合金層，其中該合金層是所述合金金屬層穿透所述難融金屬層后與該外延層一起合金形成的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述單晶襯底包括硅、鍺、砷化鎵、磷化鎵與磷化銦襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述外延層為III-V半導(dǎo)體材料p-InGaAs、InP、GaAsSb、AlGaN、GaN或GaAs。

4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述在該外延層上淀積柵介質(zhì)層，在該柵介質(zhì)層上淀積柵金屬層的步驟中，采用原子層沉積(ALD)淀積厚度為2nm-150nm的高K柵介質(zhì)層，采用物理氣相沉積(PVD)的方式沉積柵金屬層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述淀積難融金屬層的步驟中，是采用原子層淀積(ALD)或物理氣相沉積(PVD)來(lái)淀積難融金屬層，所述難熔金屬的厚度介于單個(gè)原子層與30納米之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述難融金屬層作為阻擋層，其采用的材料成分包括Ti、W、Ta、Mo、TiN、TaN、SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃以及它們的任意組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述淀積合金金屬層的步驟中，是采用物理氣相沉積(PVD)方法在該難融金屬層上沉積厚度為5nm至80nm的金屬Ni作為合金金屬層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，所述快速退火形成合金層，是在200℃-450℃的溫度區(qū)間內(nèi)，采用快速退火法用45秒至300秒的退火時(shí)間形成合金層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的III-V族半導(dǎo)體鎳金屬化制造方法，其特征在于，該方法在快速退火形成合金層后還包括：選擇性腐蝕掉難融金屬層和未反應(yīng)的合金金屬層。