[发明专利]金属硅化物层的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造方法，且特别是涉及半导体元件中金属硅化物层的制造方法。

背景技术

因应半导体元件尺寸的缩小，如何降低半导体元件的电阻值以提高反应速度(切换频率)与避免接合面的漏电流以减少消耗功率，为现今半导体元件的两个主要设计原则。为达成此等目的，就有于一个半导体元件上的两个不同区域中，分别形成两种不同材料或两种不同厚度的金属硅化物层的需求。例如，在金氧半晶体管中的栅极区域与源/漏极区域中分别形成不同厚度的自行对准金属硅化物层(self-aligned silicide，简称salicide)，用以达成上述两种需求。但是，在两个不同区域中分别形成两种不同厚度金属硅化物层的常用手段过于繁复而有其不可避免的缺失，因此，如何改善常用手段的缺失，为发展本案的主要目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属硅化物层的制造方法，以解决上述问题。

为达上述目的，本发明提供一种金属硅化物层的制造方法，其应用于一半导体元件制作工艺中，此金属硅化物层的制造方法是先提供硅基底，其中硅基底的表面上已形成有图案化叠合结构，而图案化叠合结构包含依序形成在硅基底上的硅层与第一覆盖层。然后，形成第二覆盖层覆盖未被图案化叠合结构覆盖的硅基底的部分表面，其中第二覆盖层与第一覆盖层是选用不同材料。接着，去除第一覆盖层以暴露出硅层，再于硅层上形成第一金属硅化物层。之后，去除第二覆盖层，以暴露出硅基底的部分表面，再于暴露出的表面上形成第二金属硅化物层。

在本发明的一实施例中，在形成图案化叠合结构前，还包含形成第一介电层覆盖硅基底的上述表面。

在本发明的一实施例中，去除该第一覆盖层前更包含先形成第二介电层覆盖第一介电层与图案化叠合结构，再回蚀部分的第二介电层与第一介电层，以于图案化叠合结构两侧形成侧壁，并露出硅基底的部分表面。

在本发明的一实施例中，形成上述第一介电层的方法包括热氧化法或化学气相沉积法。

在本发明的一实施例中，上述第二介电层的材质例如是二氧化硅层。

在本发明的一实施例中，上述第一覆盖层的材质例如是硅氮化物层。

在本发明的一实施例中，上述方法更包含在移除第二覆盖层之前，先在图案化叠合结构两侧的硅基底内形成掺杂区，接着对掺杂区进行高温退火处理制作工艺。

在本发明的一实施例中，还包括于上述高温退火处理制作工艺中通入氧气，以热氧化法于上述掺杂区表面上形成上述的第二覆盖层。

在本发明的一实施例中，形成上述第一金属硅化物层的方法包含于上述硅层上形成第一金属层，以使第一金属层与硅层反应生成第一金属硅化物层。

在本发明的一实施例中，形成上述第一金属层之后更包含对第一金属层进行两次退火制作工艺，以形成上述第一金属硅化物层。

在本发明的一实施例中，形成上述第二金属硅化物层的方法包含于硅基底的表面上形成第二金属层，以使第二金属层与硅基底反应生成第二金属硅化物层。

在本发明的一实施例中，形成上述第二金属层之后更包含对第二金属层进行两次退火制作工艺，以形成上述第二金属硅化物层。

在本发明的一实施例中，上述第二金属硅化物层的厚度与上述第一金属硅化物层的厚度不同。

在本发明的一实施例中，上述第二金属硅化物层的厚度小于上述第一金属硅化物层的厚度。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1a至图1g是本案中关于金属硅化物层制造方法，应用于金氧半场效应晶体管制作工艺中的一较佳实施例部分步骤示意图。

主要元件符号说明

10：硅基底

11：表面

12：掺杂区

21：第一介电层

22：第二覆盖层

23：第二金属层

31a：硅层

32：第二介电层

41a：第一覆盖层

42：第一金属层

231：第二金属硅化物层

311：图案化叠合结构

321：侧壁

421：第一金属硅化物层

d1：第一金属硅化物层的厚度

d2：第二金属硅化物层的厚度

d4：硅层顶端与侧壁顶端的高度差

具体实施方式