[發明專利]金屬硅化物層的制造方法

在審

• 申請號: 201210129967.0
• 申請日: 2012-04-27
• 公開（公告）號: CN103377900A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 盧澤一;簡志明;姚立人
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/283;H01L21/336
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種半導體元件的制造方法，且特別是涉及半導體元件中金屬硅化物層的制造方法。

背景技術

因應半導體元件尺寸的縮小，如何降低半導體元件的電阻值以提高反應速度(切換頻率)與避免接合面的漏電流以減少消耗功率，為現今半導體元件的兩個主要設計原則。為達成此等目的，就有于一個半導體元件上的兩個不同區域中，分別形成兩種不同材料或兩種不同厚度的金屬硅化物層的需求。例如，在金氧半晶體管中的柵極區域與源/漏極區域中分別形成不同厚度的自行對準金屬硅化物層(self-aligned?silicide，簡稱salicide)，用以達成上述兩種需求。但是，在兩個不同區域中分別形成兩種不同厚度金屬硅化物層的常用手段過于繁復而有其不可避免的缺失，因此，如何改善常用手段的缺失，為發展本案的主要目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬硅化物層的制造方法，以解決上述問題。

為達上述目的，本發明提供一種金屬硅化物層的制造方法，其應用于一半導體元件制作工藝中，此金屬硅化物層的制造方法是先提供硅基底，其中硅基底的表面上已形成有圖案化疊合結構，而圖案化疊合結構包含依序形成在硅基底上的硅層與第一覆蓋層。然后，形成第二覆蓋層覆蓋未被圖案化疊合結構覆蓋的硅基底的部分表面，其中第二覆蓋層與第一覆蓋層是選用不同材料。接著，去除第一覆蓋層以暴露出硅層，再于硅層上形成第一金屬硅化物層。之后，去除第二覆蓋層，以暴露出硅基底的部分表面，再于暴露出的表面上形成第二金屬硅化物層。

在本發明的一實施例中，在形成圖案化疊合結構前，還包含形成第一介電層覆蓋硅基底的上述表面。

在本發明的一實施例中，去除該第一覆蓋層前更包含先形成第二介電層覆蓋第一介電層與圖案化疊合結構，再回蝕部分的第二介電層與第一介電層，以于圖案化疊合結構兩側形成側壁，并露出硅基底的部分表面。

在本發明的一實施例中，形成上述第一介電層的方法包括熱氧化法或化學氣相沉積法。

在本發明的一實施例中，上述第二介電層的材質例如是二氧化硅層。

在本發明的一實施例中，上述第一覆蓋層的材質例如是硅氮化物層。

在本發明的一實施例中，上述方法更包含在移除第二覆蓋層之前，先在圖案化疊合結構兩側的硅基底內形成摻雜區，接著對摻雜區進行高溫退火處理制作工藝。

在本發明的一實施例中，還包括于上述高溫退火處理制作工藝中通入氧氣，以熱氧化法于上述摻雜區表面上形成上述的第二覆蓋層。

在本發明的一實施例中，形成上述第一金屬硅化物層的方法包含于上述硅層上形成第一金屬層，以使第一金屬層與硅層反應生成第一金屬硅化物層。

在本發明的一實施例中，形成上述第一金屬層之后更包含對第一金屬層進行兩次退火制作工藝，以形成上述第一金屬硅化物層。

在本發明的一實施例中，形成上述第二金屬硅化物層的方法包含于硅基底的表面上形成第二金屬層，以使第二金屬層與硅基底反應生成第二金屬硅化物層。

在本發明的一實施例中，形成上述第二金屬層之后更包含對第二金屬層進行兩次退火制作工藝，以形成上述第二金屬硅化物層。

在本發明的一實施例中，上述第二金屬硅化物層的厚度與上述第一金屬硅化物層的厚度不同。

在本發明的一實施例中，上述第二金屬硅化物層的厚度小于上述第一金屬硅化物層的厚度。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

圖1a至圖1g是本案中關于金屬硅化物層制造方法，應用于金氧半場效應晶體管制作工藝中的一較佳實施例部分步驟示意圖。

主要元件符號說明

10：硅基底

11：表面

12：摻雜區

21：第一介電層

22：第二覆蓋層

23：第二金屬層

31a：硅層

32：第二介電層

41a：第一覆蓋層

42：第一金屬層

231：第二金屬硅化物層

311：圖案化疊合結構

321：側壁

421：第一金屬硅化物層

d1：第一金屬硅化物層的厚度

d2：第二金屬硅化物層的厚度

d4：硅層頂端與側壁頂端的高度差

具體實施方式