[发明专利]半导体装置及用于形成硅化物层的方法无效
申请号: | 200880009054.7 | 申请日: | 2008-03-20 |
公开(公告)号: | CN101641771A | 公开(公告)日: | 2010-02-03 |
发明(设计)人: | 罗曼·科珀德;热罗姆·洛利维耶 | 申请(专利权)人: | 爱特梅尔公司 |
主分类号: | H01L21/336 | 分类号: | H01L21/336 |
代理公司: | 北京律盟知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 孟 锐 |
地址: | 美国加利*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 用于 形成 硅化物层 方法 | ||
技术领域
本发明一般涉及一种形成硅化物层的制作方法及所得半导体装置。
藉此主张2007年3月21日申请的美国专利申请案第11/689,267号的优先权的权益,所述申请案以引用方式并入本文中。
背景技术
发明内容
附图说明
图1A-1C图解说明用于制作自对准硅化电子装置的快速热退火中的过程。
图2A-2H图解说明用于制作根据本发明的自对准硅化电子装置的过程的实施例。
具体实施方式
在半导体制作过程中,在含硅器件上形成低电阻率金属硅化物区。所述硅化物区在电子装置中达成有效率的组件电互连。
硅化物是由各种形式的硅(例如,单晶或多晶)与金属之间的化学反应形成的化合物材料。
自对准硅化物(称为自对准多晶硅化物)形成在例如晶体管栅极及源极/漏极区等含硅器件上。自对准多晶硅化物提供一层低电阻率材料在所述器件上的精确放置。
在一种自对准硅化物处理方法中,在含硅器件的所暴露部分上沉积毯覆金属层。接着使所述金属与所述器件的部分起反应来形成硅化物区。所述器件的未暴露部分(例如由间隔层覆盖的部分)不形成硅化物区。以此方式,自对准硅化物选择性地形成在所述器件上,而不图案化或蚀刻经沉积的硅化物以定义低电阻区。自对准硅化物既可形成于包含镍、钛、钴的金属,又可形成于与硅起反应以形成硅化物的其它金属。
虽然大多数现有技术过程取决于两步骤快速热退火(RTA)来获得低电阻率硅化物相,但已知一步骤RTA过程。现有技术的一步骤RTA过程通常采用高温。参照图1A-1C,现有技术的一步骤RTA过程是一种制作自对准硅化物结构的方法。
图1A包含衬底101、含在衬底101内的掺杂有源区103及含硅器件105A。衬底101通常为硅晶片。含硅器件105A可(例如)是晶体管的多晶硅栅极区。含硅器件105A具有毗邻间隔层107。毗邻间隔层107通常是由二氧化硅、氮化硅或另一介电材料制作而成。掺杂有源区103A可充当所述晶体管的源极及漏极。
在图IB中,一层硅化物形成金属109(或另一选择为,金属合金)毯覆沉积在衬底101及含硅器件105A的所暴露部分上方。应用高温RTA过程,通常在超过500℃的温度。所述高温RTA致使硅化物形成金属109的部分与衬底101及含硅器件105A的所暴露部分起反应。后续选择性湿式蚀刻(未显示)移除硅化物形成金属109的任何多余(也就是,未反应金属)部分。
现参照图1C,在所述高温RTA及所述后续选择性湿式蚀刻执行后,形成低电阻率金属硅化物111。具有各种结构的材料组成的一部分已改变,因此形成硅化掺杂有源区103B及含硅硅化特征105B。注意,硅化掺杂有源区103B及含硅硅化特征105B仅为初始掺杂有源区103A及含硅特征105A(图1A-1B)的经部分消耗的版本。
然而,现有技术硅化几乎不提供对电子装置的不同组件上的电阻率水平的灵活性。例如,所要硅化过程将允许在栅极区上形成较低电阻率硅化物,同时在源极及漏极区上方维持具有对应的较高电阻率的较薄硅化物层,藉此防止后两个区中的电短路。
参照图2A,半导体装置200的一部分包含衬底201、一个或一个以上掺杂含硅区203A及含硅特征205A。半导体装置200的所述部分可为典型集成电路的任一部分。仅出于说明性目的,半导体装置200打算仅具有代表性且可视为(例如)浮动栅极存储器单元或场效应晶体管的一部分。在浮动栅极存储器单元的情况下,仅显示所述单元的部分且含硅特征205A可视为控制栅极。所属领域的技术人员将易于预想实际上将怎样实际制作各种半导体装置且本文中所述的硅化物过程将怎样应用于各种类型的装置。
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