[發(fā)明專利]一種半導體元件的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110306176.X
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112701036B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設計）人: 劉小東;方建智;黃志賢;陳錦
• 申請（專利權）人: 晶芯成（北京）科技有限公司
• 主分類號: H01L21/285
• 分類號: H01L21/285;H01L21/336
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 夏苗苗

1.一種半導體元件的制造方法，其特征在于，包括：

提供一晶圓，所述晶圓表面具有源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及柵氧化層；

形成一硅層于所述源極區(qū)域、漏極區(qū)域以及柵氧化層上；

形成一鈷金屬層于所述硅層上，并放入一濺鍍裝置的反應室中；

濺鍍形成一鈦金屬層于所述鈷金屬層上；

濺鍍形成一氮化鈦層于所述鈦金屬層上；

形成所述鈦金屬層和所述氮化鈦層的過程包括：

向所述反應室內通入第一氬氣以磁控直流濺鍍所述金屬靶材以形成所述鈦金屬層；

向所述反應室內通入氬氣和氮氣的混合氣體以反應性濺鍍所述金屬靶材以形成所述氮化鈦層；

向所述反應室內通入第二氬氣以磁控直流濺鍍所述金屬靶材以于所述金屬靶材表面形成鈦金屬，其中，所述通入第二氬氣的流量為8-13 sccm，和/或時間為60~120s；

執(zhí)行光照退火步驟，以使所述鈷金屬層中的鈷金屬和所述硅層中的硅反應形成硅化鈷層；

移除所述氮化鈦層、鈦金屬層；

其中，在形成所述鈦金屬層和所述氮化鈦層的過程中，控制所述濺鍍裝置中金屬靶材上的鈦金屬與氮化鈦的重量比為1.6~2.4，以使所述鈦金屬將所述氮化鈦黏附于所述金屬靶材上。

2.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述鈦金屬和所述氮化鈦的重量比為2.0。

3.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述氬氣和所述氮氣的流量比為0.16。

4.根據權利要求1或3所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，以10~40片晶圓為一個周期，以循環(huán)通入所述第二氬氣。

5.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述濺鍍裝置中所述反應室的溫度為60~70℃。

6.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述濺鍍裝置中金屬靶材為鈦金屬靶，所述鈦金屬靶的厚度為0.1~30mm。

7.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述硅層的厚度為190~210nm。

8.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述鈷金屬層的厚度為9.5-11.5nm，所述鈷金屬和所述硅反應形成厚度為28~32nm的硅化鈷層。

9.根據權利要求1所述的半導體元件的制造方法，其特征在于，所述光照退火的條件包括第一退火階段和第二退火階段，所述第一退火階段的溫度為450~550℃，所述第二退火階段的溫度為650-750℃。