金属硅化物层的形成方法、半导体器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供了一种金属硅化物层的形成方法、半导体器件及其形成方法。通过在金属层和衬底之间形成缓冲材料层，从而在热退火工艺的过程中，可使金属层中的金属粒子能够在缓冲材料层的缓冲作用下穿过缓冲材料层，并扩散到衬底中，有利于减小金属粒子在衬底中的扩散速度和扩散深度，进而能够减缓金属和衬底中的硅的反应速度。如此一来，即能够有效降低所形成的金属硅化物发生聚集的风险，从而可避免在衬底中引发大量的针孔缺陷，并可改善所形成的金属硅化物层的界面粗糙度。

Formation method of silicide layer, semiconductor device and its formation method

【技术实现步骤摘要】
金属硅化物层的形成方法、半导体器件及其形成方法
本专利技术涉及半导体
，特别涉及一种金属硅化物层的形成方，以及一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
现代半导体领域中，金属硅化物通常是利用金属与硅反应生成，其被广泛应用于多种半导体器件中，例如在晶体管中普遍利用金属硅化物实现栅极和源漏极具备较较低电阻值。尤其是，随着半导体技术的发展，半导体器件趋于更高的集成度以及进一步微型化，从而使得能够基于自对准工艺形成的金属硅化物更为便利的应用于半导体器件的制备过程中。图1a和图1b为现有的一种金属硅化物层的形成方法在其制备过程中的结构示意图，金属硅化物层的形成方法例如包括：首先，具体参考图1a所示，提供一衬底10，所述衬底10为硅衬底；接着，继续参考图1a所示，形成一金属层20在所述衬底10上；接着，具体参考图1b所示，执行热退火工艺，以使所述金属层20中的金属粒子扩散至衬底10中，以使金属(M)与所述衬底10中的硅(Si)反应生成金属硅化物(MSix)，以构成金属硅化物层30。如图1b所示，基于现有的金属硅化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属硅化物层的形成方法，其特征在于，包括：/n提供一衬底，所述衬底的材质包括硅；/n依次形成一缓冲材料层和一金属层在所述衬底上，所述金属层间隔所述缓冲材料层覆盖所述衬底；以及/n执行热退火工艺，使所述金属层中的金属粒子穿过所述缓冲材料层并扩散至所述衬底中，以和所述衬底中的硅反应，用于生成金属硅化物层，并且所述缓冲材料层中的至少部分缓冲材料穿过所述金属层，以迁移至所述金属硅化物层的上方。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属硅化物层的形成方法，其特征在于，包括：
提供一衬底，所述衬底的材质包括硅；
依次形成一缓冲材料层和一金属层在所述衬底上，所述金属层间隔所述缓冲材料层覆盖所述衬底；以及
执行热退火工艺，使所述金属层中的金属粒子穿过所述缓冲材料层并扩散至所述衬底中，以和所述衬底中的硅反应，用于生成金属硅化物层，并且所述缓冲材料层中的至少部分缓冲材料穿过所述金属层，以迁移至所述金属硅化物层的上方。


2.如权利要求1所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，在形成所述缓冲材料层之后还包括形成一硅材料层在所述缓冲材料层上，并使所述金属层形成在所述硅材料层上；
其中，在执行所述热退火工艺时，所述金属层中的部分金属与所述硅材料层中的硅反应，以及所述金属层中的另一部分金属扩散至所述衬底中并和所述衬底中的硅反应，以用于共同形成所述金属硅化物层。


3.如权利要求2所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述金属硅化物层包括第一层部和第二层部，所述第一层部嵌入至所述衬底中，所述第二层部位于所述第一层部上并形成在所述衬底的上方；
其中，所述金属层具有第一厚度，所述金属硅化物层的所述第一层部具有第二厚度，所述金属层的所述第一厚度和所述第一层部的所述第二厚度的比值大于等于1:3.7。


4.如权利要求1所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，在形成所述金属层之后，以及执行所述热退火工艺之前，还包括：
形成一覆盖层在所述金属层上，所述覆盖层用于隔离所述金属层与含氧粒子。


5.如权利要求4所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述覆盖层的材质包括氮化钛。


6.如权利要求1所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述缓冲材料层的材质包括钛，以构成钛材料层。


7.如权利要求6所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述缓冲材料层的所述钛材料层中还掺杂有氮离子。


8.如权利要求7所述的金属硅化物层的形成方法，其特征在于，所述缓冲材料层的掺杂有氮离子的钛材料层中，氮原...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉贵，方建智，彭康钧，林群证，
申请(专利权)人：合肥晶合集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34