[發(fā)明專利]自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物及晶體管中接觸層的形成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911308780.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN111128708A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁金娥;馮秦旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華虹半導(dǎo)體（無(wú)錫）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/285
• 分類號(hào): H01L21/285;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 張彥敏

1.一種自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，包括：

S1：提供半導(dǎo)體襯底，其中半導(dǎo)體襯底表面包括一半導(dǎo)體區(qū)域；

S2：進(jìn)行沉積工藝以形成金屬層，所述金屬層覆蓋所述半導(dǎo)體區(qū)域，其中所述沉積工藝使用的金屬化合物氣體具有選擇性沉積特性，該金屬化合物氣體僅能吸附在導(dǎo)體和半導(dǎo)體的表面并分解生成金屬層，并伴隨沉積工藝的過程，形成的金屬層中的金屬與半導(dǎo)體區(qū)域的硅發(fā)生反應(yīng)形成過渡金屬硅化物層；

S3：進(jìn)行退火工藝，使過渡金屬硅化物層形成低電阻金屬硅化物層；

S4：對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行清洗。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)包括至少一晶體管，相鄰的晶體管之間形成有隔離區(qū)，所述隔離區(qū)內(nèi)填充有絕緣材料，所述晶體管包括：形成在半導(dǎo)體襯底上的柵極結(jié)構(gòu)以及在所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成的源極S和漏極D，其中柵極結(jié)構(gòu)包括柵絕緣介質(zhì)層、在所述柵絕緣介質(zhì)層上形成的柵電極以及在所述柵電極及柵絕緣介質(zhì)層的兩側(cè)形成的側(cè)墻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體區(qū)域包括晶體管的柵電極和/或在柵電極兩側(cè)襯底內(nèi)形成的源極和漏極。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，步驟S1更包括對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行預(yù)清洗。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述金屬層不覆蓋半導(dǎo)體襯底表面的絕緣介質(zhì)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述金屬化合物氣體中包括金屬鎢、鈷、鎳或金屬鈦中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述沉積工藝的沉積溫度為200℃至400℃之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述沉積工藝的沉積溫度為300℃至350℃之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述沉積工藝為化學(xué)氣相沉積或原子層沉積。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，過渡金屬硅化物層為形成自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的富金屬過渡相。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)金屬硅化物的形成方法，其特征在于，所述金屬層僅覆蓋所述半導(dǎo)體區(qū)域。

12.一種晶體管中接觸層的形成方法，其特征在于，包括：

S1：提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)包括至少一晶體管，相鄰的晶體管之間形成有隔離區(qū)，所述隔離區(qū)內(nèi)填充有絕緣材料，所述晶體管包括柵極結(jié)構(gòu)以及在所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)半導(dǎo)體襯底內(nèi)形成的源極S和漏極D，其中柵極結(jié)構(gòu)包括形成在半導(dǎo)體襯底上的柵絕緣介質(zhì)層、在所述柵絕緣介質(zhì)層上形成的柵電極、在所述柵電極及柵絕緣介質(zhì)層的兩側(cè)形成的側(cè)墻；

S2：進(jìn)行沉積工藝以形成金屬層，所述金屬層覆蓋柵電極、漏極D和源極S而不覆蓋側(cè)墻和隔離區(qū)，并伴隨沉積工藝的過程，形成的金屬層中的金屬與柵電極、漏極D和源極S的硅發(fā)生反應(yīng)形成過渡金屬硅化物層；

S3：進(jìn)行退火工藝，使過渡金屬硅化物層形成低電阻金屬硅化物層，低電阻金屬硅化物層包括形成在柵電極表面的低電阻金屬硅化物層而構(gòu)成晶體管的柵電極的接觸層、形成在漏極D表面的低電阻金屬硅化物層而構(gòu)成晶體管的漏極D的接觸層以及形成在源極S表面的低電阻金屬硅化物層而構(gòu)成晶體管的源極S的接觸層；以及

S4：對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行清洗。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的晶體管中接觸層的形成方法，其特征在于，步驟S1更包括對(duì)半導(dǎo)體襯底進(jìn)行預(yù)清洗。