[发明专利]经硅化物化的内嵌硅

说明书

技术领域

本发明大体上涉及硅化物化反应及其产物，且更明确地说，涉及凹座内硅的完全硅化物化。 

背景技术

集成电路设计在不断地按比例缩小以降低功率消耗且增加速度。随着每次更新换代，装置倾向于变得更小且更密集封装，从而产生多种关于集成的问题。集成问题之一是提供给导电元件的体积较小。为了实现可接受的电路速度，重要的是此类元件具备极高的传导率。 

其它问题与加衬或填充高纵横比沟槽或通孔的困难有关。举例来说，细长的沟槽是用于波纹金属化的；隔离的空穴或通孔是用于形成垂直触点的；衬底上方的堆叠沟槽和衬底内的深沟槽是用于存储器单元电容器的形成的；等等。随着每次更新换代，由于纵横比较高，此类通孔内的沉积变得更具挑战性。在沉积或随后的处理过程期间，可能容易形成空隙，从而导致装置良率较低。 

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于在集成电路内形成金属硅化物结构的方法。所述方法包含在部分制成的集成电路内提供凹座。将硅沉积到所述凹座中。将金属混合物沉积在所述凹座上并与硅接触，其中金属混合物包含至少两种相对于硅具有相反扩散性的金属。金属混合物与硅在所述凹座中反应，以在所述凹座内形成金属硅化物。 

根据本发明的另一方面，提供一种用于形成集成电路的内嵌存取装置的方法。所述方法包含在半导体结构中蚀刻沟槽。用介电层对所述沟槽进行加衬，且用硅至少部分地填充所述经加衬的沟槽。使金属层沉积在沟槽上并与硅接触。使沟槽中的硅在硅化物化反应中与金属层完全反应。 

根据本发明的另一方面，提供一种集成电路，其包含金属硅化物结构。金属硅化物无空隙地填充凹座的至少下部。所述金属硅化物包含至少第一金属的混合物，所述第一金属在硅中的扩散性高于硅在所述第一金属中的扩散性。所述金属硅化物还包含第二金属，所述第二金属在硅中的扩散性低于硅在所述第二金属中的扩散性。 

根据本发明的另一方面，提供一种存储器装置。所述装置包含存储器阵列中的内嵌存取装置，其包含位于半导体衬底内的凹座；对所述凹座进行加衬的薄介电层以及无空隙地填充所述沟槽的至少下部的金属硅化物。 

附图说明

从对优选实施例的详细描述内容中且从附图中将更好地理解本发明，附图意在说明而非限制本发明。 

图1是根据本发明优选实施例而布置的存储器装置的平面示意图。 

图2是根据本发明优选实施例，沿线2-2截取的图1的存储器装置的侧截面示意图。 

图3到图7是根据本发明优选实施例的半导体装置的一部分的一系列截面图，其说明与图1和图2的装置类似的DRAM存取晶体管的形成。 

图8是根据本发明一个实施例，在将硅内嵌在沟槽内之后且在沉积用于硅化物化的金属之前，图7的装置的截面示意图。 

图9是根据本发明另一实施例，在使沟槽内的硅平坦化且沉积用于硅化物化的金属之后，图7的装置的截面示意图。 

图10A到图11B是说明在图9的装置上执行硅化物化退火之后，存储器存取装置的经完全硅化物化的内嵌栅极的显微照片。 

图12是展示在将经完全硅化物化的栅极内嵌且掩埋在其沟槽内之后，图10A到11B的部分制成的半导体装置的截面示意图。 

图13到图21是根据本发明另一实施例的半导体装置的一部分的一系列截面图，其说明阵列中(与图1和图2的装置类似的)外围晶体管栅极堆叠与内嵌存取装置的同时形成。 

具体实施方式

虽然结合间距加倍技术说明本发明的优选实施例，但应了解这些优选实施例的电路设计可并入任何集成电路中。具体地说，它们可有利地应用于形成具有电气装置阵列的任何装置，包含逻辑或门阵列，以及易失性或非易失性存储器装置，例如DRAM、RAM或快闪存储器。通过本文所描述的方法形成的集成电路可并入许多较大系统的任何一者中，例如主板、桌上型计算机或膝上型计算机、数字摄像机、个人数字助理或存储器适用的许多装置中的任何一者。 

根据本发明一个实施例布置的一个存储器装置DRAM的设计和运作在图中说明且在下文更详细地描述。