[发明专利]靶材及设定靶材元素配比方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及靶材及设定靶材元素配比方法。

背景技术

随着集成电路向超大规模集成电路发展，集成电路内部的电路密度越来越大，所包含的元件数量也越来越多。在半导体集成电路中，金属氧化物半导体(Metal Oxide Semiconductor，MOS)晶体管是其中最为重要的元件之一，随着半导体集成电路的进一步发展，半导体元件的尺寸也随之减小，MOS晶体管的工艺也有许多的改进。

现有的MOS晶体管工艺是在半导体衬底上形成栅极结构，在栅极结构相对两侧的衬底中形成轻掺杂漏极结构(Lightly Doped Drain，LDD)，接着在栅极结构侧壁形成侧墙，并以包括侧墙的栅极结构为掩膜，进行离子注入步骤，在半导体衬底中形成源极区和漏极区。

为了将晶体管的栅极、源极和漏极适当的电连接，现有的半导体工艺会形成与晶体管的栅极、源极和漏极相对应的接触插塞来进行导通。通常接触插塞会填充金属，然而金属与栅极结构、源极区和漏极区的多晶硅或单晶硅之间导通并不理想，接触电阻比较高，为了改善接触插塞与栅极结构、源极区和漏极区的接触电阻，通常会在栅极结构、源极区和漏极区的表面形成金属硅化物(Silicide)。

目前广泛应用的是自对准金属硅化物(Self-aligned Silicide，salicide)工艺来形成金属硅化物，在例如申请号为200510106939.7的中国专利申请中还能发现更多关于自对准硅化物工艺的相关信息。

现有的金属硅化物通常选用钛硅化物或者钴硅化物，现有的自对准硅化物的电阻会随着半导体器件的线宽或接触面积的减小而增加，并且现有自对准硅化物的元素会扩散至衬底中，使得源极区和漏极区的硅原子晶格结构被打乱，容易造成源极、漏极和衬底接触面的漏电流。

发明内容

本发明解决的技术问题是避免出现源极、漏极和衬底接触面的漏电流现象。

为解决上述问题，本发明提供一种设定靶材元素配比方法，包括如下步骤：提供第一靶材，所述第一靶材包括第一元素和第二元素；采用所述第一靶材在衬底上形成薄膜；测量在衬底不同区域的所述薄膜的元素配比数据；根据所述衬底不同区域的所述薄膜的元素配比数据，设定与衬底区域对应的靶材区域的元素配比，形成第二靶材。

可选的，所述第一靶材的元素配比为均一的元素配比。

可选的，采用所述第二靶材在衬底上形成的薄膜元素配比均一性高于采用所述第一靶材在衬底上形成的薄膜。

可选的，所述靶材第一元素为镍，所述第二元素为铂。

可选的，所述测量在衬底不同区域的所述薄膜的元素配比数据具体包括：以衬底的中心为圆心将衬底表面划分为至少2个检测区域；分别在检测区域取样，采用元素分析仪器测试样品的元素配比。

可选的，所述测量在衬底不同区域的所述薄膜的元素配比数据具体包括：以衬底的中心为圆心将衬底表面划分为3个检测区域，衬底的中心区域为直径为100毫米的圆形，中间区域为直径为200毫米去除中心区域的圆环，边缘区域为衬底去除中心区域和中间区域的剩余区域；分别在检测区域取样，采用元素分析仪器测试样品的元素配比。

可选的，所述根据所述衬底不同区域的所述薄膜的元素配比数据，设定与衬底区域对应的靶材区域的元素配比具体包括：以靶材的中心为圆心将靶材划分为3个区域，所述靶材的中心区域为150毫米±10毫米的圆形，所述靶材的中间区域为直径为300毫米±20毫米去除中心区域的圆环，所述靶材的边缘区域为450毫米±30毫米去除中心区域和中间区域的圆环；所述靶材的中心区域的铂元素百分比为6％，镍元素百分比为94％；所述靶材的中间区域的铂元素百分比为5％，镍元素百分比为95％；所述靶材的边缘区域的铂元素百分比为4.97％，镍元素百分比为95.03％。

本发明还提供了一种靶材，所述靶材包括靶材坯料；所述靶材坯料包括第一元素和第二元素；所述靶材坯料包括多重区域；所述靶材坯料区域的元素配比根据均一元素配比的靶材形成的薄膜在衬底不同区域的元素配比数据设定。

可选的，所述靶材第一元素为镍，所述第二元素为铂。

可选的，所述靶材坯料包括多重区域为以靶材的中心为圆心将靶材划分为3个区域，所述靶材的中心区域为150毫米±10毫米的圆形，所述靶材的中间区域为直径为300毫米±20毫米去除中心区域的圆环，所述靶材的边缘区域为450毫米±30毫米去除中心区域和中间区域的圆环。