[发明专利]自对准金属硅化物的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及自对准金属硅化物的形成方法。

背景技术

在半导体制造技术中，金属硅化物由于具有较低的电阻率且和其他材料具有很好的粘合性而被广泛应用于源/漏接触和栅极接触来降低接触电阻。高熔点的金属与硅发生反应生成金属硅化物，通过一步或者多步退火工艺可以形成低电阻率的金属硅化物。随着半导体工艺水平的提高，特别是在90nm及其以下技术节点，为了获得更低的接触电阻，镍及镍的合金成为形成金属硅化物的主要材料。

在已经公开的申请号为200780015617.9的中国专利申请中公开了一种自对准金属硅化物的形成方法，该方法选择镍合金作为形成金属硅化物的材料。图1至图3给出了该方法形成自对准硅化物各阶段的剖面结构示意图。

如图1所示，半导体衬底100，所述半导体衬底包括第一区域I和第二区域II，所述第一区域和第二区域被隔离区140隔离，所述隔离区140内填充有绝缘材料；形成在半导体衬底100第一区域I的并位于半导体衬底100上的第一栅极区110，所述第一栅极区110包括形成在半导体衬底100表面的栅介质层111，形成在栅介质层111上的栅电极112，位于栅介质层111和栅电极112的两侧的侧墙113；形成在半导体衬底100第一区域I的、位于半导体衬底100内且位于栅极区110两侧的第一源极120和第一漏极130；形成在半导体衬底100第二区域II的并位于半导体衬底100上的第二栅极区150，所述第二栅极区150包括形成在半导体衬底100表面的栅介质层151，形成在栅介质层151上的栅电极152，位于栅介质层151和栅电极152的两侧的侧墙153；形成在半导体衬底100第二区域II的、位于半导体衬底100内且位于栅极区150两侧的第二源极160和第二漏极170。

如图2所示，在所述第二区域形成覆盖所述第二源极160、第二漏极170和第二栅极区150的隔离层180，所述隔离层用于隔离所述第二源极160、第二漏极170和第二栅极区150，避免后续形成金属硅化物的工艺在所述第二源极160、漏极第二170和第二栅极区150形成金属硅化物。

如图3所示，在所述第一区域的第一源极120、第一漏极130和栅电极112内形成对应的金属硅化物层(190a、190b和190c)。

发明人发现，现有技术形成的金属硅化物层之前还包括采用化学试剂去除所述第一源极120、第一漏极130和栅电极112表面的自然氧化层，所述化学试剂去除自然氧化层的步骤会消耗部分隔离层180，为此现有技术中的隔离层180厚度一般为2000埃以上，但过厚的隔离层180使得器件的尺寸控制比较困难，无法降低器件的尺寸且增加成本。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种自对准金属硅化物的形成方法，降低成本且能够降低器件的尺寸。

为解决上述问题，本发明提供了一种自对准金属硅化物的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括第一区域和第二区域，所述第一区域的半导体衬底表面至少有一硅区域；

在所述第二区域形成覆盖所述半导体衬底的隔离层；

采用射频溅射去除所述硅区域的自然氧化层；

采用射频溅射形成覆盖所述硅区域、隔离层的金属层；

采用射频溅射在所述金属层表面形成保护层；

对所述半导体衬底进行退火，形成金属硅化物层；

去除保护层和未反应的金属层。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：通过采用较薄的隔离层隔离不需要形成金属硅化物的区域，降低成本，提供生产效率；且本发明还采用射频溅射去除自然氧化层且消耗较少的隔离层；所述射频溅射能够与后续的金属层形成工艺、保护层的形成工艺采用同一设备，进一步提高生产效率。

附图说明

通过附图中所示的本发明的优选实施例的更具体说明，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1至图3是现有技术的自对准金属硅化物形成方法的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例的自对准金属硅化物的形成方法的流程示意图；

图5至图11为本发明的一个实施例的自对准金属硅化物的形成方法的结构示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。