蚀刻硅化镍的方法和形成含硅化镍的导线的方法技术

本发明专利技术包括蚀刻硅化镍和硅化钴的方法和形成导线的方法。在一个实施方案中，在至少５０℃的温度和３５０托（ｔｏｒｒ）到１１００托的压力下，将包含硅化镍的衬底暴露于包含Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］和Ｈ↓［２］Ｏ的流体以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍。在一个实施方案中，在至少５０℃的温度和３５０托到１１００托的压力下，将硅化镍或硅化钴中的至少一种暴露于包含Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］、Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］、Ｈ↓［２］Ｏ和ＨＦ的流体以有效蚀刻所述衬底中的所述硅化镍或硅化钴中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
在集成电路的制造过程中，制造一些导电线以使各种装置与所述导电线互连从 而形成场效应晶体管的栅极。所述导线和栅极可能是由一种或一种以上包括导电掺 杂半导体材料(诸如导电掺杂多晶硅)在内的导电材料形成。在存在或不存在导电 掺杂多晶硅的情况下，用于所述导线中的一类导电材料为导电金属硅化物。将需要 研发可蚀刻不同且特定导电金属硅化物的蚀刻化学物质。尽管提出本专利技术来解决上述问题，但其决不仅限于此。如字面所述(无论是对 本说明书之说明或其它限制)并且根据等效内容的基本原则，本专利技术只受随附权利 要求的限制。
技术实现思路
本专利技术包括。在一个实施例中， 在至少5(TC的温度和350托到1100托的压力下，将包含硅化镍的衬底暴露于包含 H3P04和H20的流体以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍。在一个实施例中，在至少50。C的温度和350托到1100托的压力下，将硅化镍 和硅化钴中的至少一种暴露于包含H2S04、 H202、 1120和HF的流体以有效蚀刻所 述衬底中所述硅化镍和硅化钴中的至少一种。在一个实施例中，形成含硅化镍的导线的方法包括形成含硅线，所述含硅线在 其相对侧上横向容纳无掺杂二氧化硅。将元素镍沉积于所述含硅线上并且沉积于所 述无掺杂二氧化硅上。将元素镍和所述线中的硅退火以有效形成含硅化镍的线。在 至少5(TC的温度和350托到1100托的压力下，使用包含H3P04和H20的流体相对 于无掺杂二氧化硅选择性蚀刻硅化镍，以有效使所述含硅化镍的线相对于所述无惨 杂二氧化硅凹进。在一个实施例中，形成包含硅化镍或硅化钴中的至少一种的导线的方法包括形 成含硅线，所述含硅线在其相对侧上横向容纳氮化硅或无掺杂二氧化硅中的至少一 种。将元素镍或元素钴中的至少一种元素沉积于含硅线上并且沉积于氮化硅或无掺杂二氧化硅中的至少一种上。将元素镍或元素钴中的至少一种元素与所述线中的硅 退火以有效形成含硅化镍线或含硅化钴线中的至少一种。在至少5(TC的温度和350 托到1100托的压力下，使用包含H2S04、 H202、 1120和HF的流体相对于氮化硅或 无掺杂二氧化硅中的至少一种选择性蚀刻含硅化镍线或含硅化钴线中的至少一种， 以有效使含硅化镍线或含硅化钴线中的至少一种相对于所述氮化硅或无掺杂二氧 化硅中的至少一种凹进。本专利技术涵盖其它方面和实施例。 附图说明下文将参考以下随附图式描述本专利技术的优选实施例。图1为在根据本专利技术一方面的加工中的半导体衬底片段的图解剖面图。图2为继图l所示后的加工步骤下的图l衬底片段的图。图3为在根据本专利技术一方面的加工中的另一实施例半导体衬底片段的图解剖面图。图4为继图3所示后的加工步骤下的图3衬底片段的图。图5为在根据本专利技术一方面的加工中的另一半导体衬底片段的图解剖面图并且 所述图是通过图6的线5-5获得。图6为图5的衬底片段的俯视平面图。图7为继图5所示后的加工步骤下的图5衬底片段的图。图8为继图7所示后的加工步骤下的图7衬底片段的图。图9为继图8所示后的加工步骤下的图8衬底片段的图。图10为继图9所示后的加工步骤下的图9衬底片段的图。图11为继图IO所示后的加工步骤下的图IO衬底片段的图。 具体实施例方式在一个实施例中，本专利技术涵盖蚀刻硅化镍材料的方法。只作为实例，关于图1 和2描述所述方法的第一个示例性实施例。图1描述一般用参考数字10所指示的 衬底片段。所述衬底片段优选包含半导体衬底，其中图1描述示例性块状单晶硅衬 底12，所述衬底上形成有硅化镍材料14。在本文的上下文中，将术语半导体衬底 定义为意谓包含半导体材料的任何构造，所述半导体材料包括(但不限于)块状半 导体材料，诸如半导体晶片(单独的晶片或晶片上包含其他材料的组件)和半导体 材料层(单独材料层或包含其他材料的组件)。术语衬底是指任何支撑结构，包括(但不限于)上文所述的半导体衬底。图1的衬底只出于示例性目的，并且涵 盖现有的或尚待研发的任何可能的衬底。硅化镍可能为化学计量或非化学计量，以 NiSix为示例性组成，其中x在1至ij 2的范围内。参看图2，已在至少5CTC的温度和350托到1110托的压力下，将包含硅化镍 14的衬底10暴露于包含H:、P04和H20的流体以有效蚀刻衬底10中的硅化镍14。 当然，所述蚀刻可能将所有已暴露的硅化镍材料从衬底中去除，或可能如图2所述 只去除部分。另外只作为实例， 一些材料14可能在暴露于所述流体的过程中被掩 蔽。最优选所述流体主要为液体，包括100%液体。温度更优选为至少100°C，且甚 至更优选温度范围为135°〇到155°C。更优选压力范围为600托到900托，且本发 明在145。C的温度和大气压力下成为实践(reduced-to-practice)。在一个优选实施例中，流体基本上是由H3P04和H20组成。H3P04的优选浓度 为所述流体的65体积％到90体积％，其中更优选80体积％到90体积％，且约85 体积％ (也就是，+/-0.5%)的浓度为特定优选的实例。H20优选以35体积％到10 体积％、更优选20体积％到10体积％存在于流体中，其中特定优选的实例为约15 体积％ (也就是，+/-0.5%)。在一个特定实例中，在140。C和大气压力(760托)下， 在基本上由H3P04和H20 (其中85体积％的H3P04和15体积％的H20)组成的液 体中以每分钟15埃的速率蚀刻基本上由NiSi2组成的层。在一个实施例中，在至少某一部分蚀刻期间，所蚀刻的衬底可能包含经暴露.的 无掺杂二氧化硅或经暴露的元素硅中的至少一种。在本文的上下文中，如果二氧化 硅中硼或磷中一种或每一种的原子百分数为0到不大于0.5，那么其无掺杂。另外，在所述情况中的一个实施例中，蚀刻优选对经暴露的无掺杂二氧化硅或经暴露 的元素硅中的至少一种具选择性。在本文的上下文中，选择或选择性定义为以相对 于一种材料为至少2:1的比率去除另一种材料。举例来说且只作为实例，在图3和4中关于衬底片段10a描述另一示例性实施 例。适当时，已利用所述第一实施例类似的数字，其中用下标a或不同数字表示 差异。参看图3，绘示衬底12上彼此最接近所横向容纳的包含金属硅化物的层14a 和另一层16。材料16包含无掺杂二氧化硅或元素硅中的至少一种，在蚀刻材料14a 期间的某一时刻，所述材料16向外暴露于蚀刻流体。所述暴露可能在蚀刻开始时 或在蚀刻期间的某一时刻而未必在开始处。参看图4，已在至少50'C的温度和350托到1100托的压力下，将硅化镍14a(未图示)暴露于包含H3P04和H20的流体以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍。优选的加 工另外如上文联系所述第一个实施例所述。只作为实例，图4描述在衬底12上进 行的硅化镍14a的完全蚀刻。当然，也涵盖不太完全的蚀刻。对经暴露的无掺杂二 氧化硅或经暴露的元素硅中至少一种的选择性优选为至少10:1的去除率/选择性(硅 化镍比经暴露的无掺杂二氧化硅或元素硅中任一种的去除率)，且甚至更优选为至 少100:1的去除率。在上文所述的成为实践的实例中，与每分钟15埃的硅化镍蚀刻 速率相比，无掺杂热氧化物层的蚀刻速率为约每分钟0.1埃，由此得出150:1的示 例性选择性。一方面，本专利技术还涵盖一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻硅化镍的方法，其包含在至少５０℃的温度和３５０托到１１００托的压力下，将包含硅化镍的衬底暴露于包含Ｈ↓［３］ＰＯ↓［４］和Ｈ↓［２］Ｏ的流体以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-7 11/146,6481.一种蚀刻硅化镍的方法，其包含在至少50℃的温度和350托到1100托的压力下，将包含硅化镍的衬底暴露于包含H3PO4和H2O的流体以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述流体主要包含液体。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述温度为至少IO(TC。4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述温度为135'C到155°C。5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述压力为600托到卯0托。6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述H3P04是以65体积百分比到90体积百 分比存在于所述流体中，并且所述H20是以35体积百分比到10体积百分比 存在于所述流体中。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述H3P04是以80体积百分比到卯体积百 分比存在于所述流体中，并且所述H20是以20体积百分比到10体积百分比 存在于所述流体中。8. 根据权利要求7所述的方法，其中所述H3P04是以约85体积百分比存在于所 述流体中，并且所述H20是以约15体积百分比存在于所述流体中。9. 根据权利要求6所述的方法，其中所述流体基本上是由H3P04和H20组成。10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述衬底在至少某一部分所述蚀刻期间包含 经暴露的无掺杂二氧化硅或经暴露的元素硅中的至少一种，所述蚀刻对所述经 暴露的无掺杂二氧化硅或经暴露的元素硅中的至少一种具有选择性。11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述对所述经暴露的无掺杂二氧化硅或经 暴露的元素硅中的至少一种的选择性为至少10:1。12. 根据权利要求11所述的方法，其中所述对所述经暴露的无掺杂二氧化硅或经 暴露的元素硅中的至少一种的选择性为至少100:1。13. 根据权利要求10所述的方法，其中所述衬底在至少某一部分所述蚀刻期间包 含经暴露的无掺杂二氧化硅。14. 根据权利要求10所述的方法，其中所述衬底在至少某一部分所述蚀刻期间包 含经暴露的元素硅。15. —种蚀刻硅化镍的方法，其包含在至少IO(TC的温度和600托到900托的压力下，将包含硅化镍的衬底暴露 于包含H3P04和H20的液体，以有效蚀刻所述衬底中的硅化镍，所述H3P04是以65体积百分比到90体积百分比存在于所述液体中，所述H20是以35体 积百分比到IO体积百分比存在于所述液体中；且其中所述衬底在至少某一部分所述蚀刻期间包含经暴露的无掺杂二氧化硅 或经暴露的元素硅中的至少一种，所述蚀刻对所述经暴露的无掺杂二氧化硅或 经暴露的元素硅中的至少一种具有选择性。16. —种蚀刻硅化镍或硅化钴中的至少一种的方法，其包含在至少5(TC的温度和 350托到1100托的压力下，将包含硅化镍或硅化钴中至少一种的衬底暴露于包 含H2S04、 H202、 H20和HF的流体，以有效蚀刻所述衬底中所述硅化镍或硅 化钴中的至少一种。17. 根据权利要求16所述的方法，其中所述蚀刻是关于硅化镍。18. 根据权利要求16所述的方法，其中所述蚀刻是关于硅化钴。19. 根据权利要求16所述的方法，其中所述流体主要包含液体。20. 根据权利要求16所述的方法，其中所述温度为至少100'C。21. 根据权利要求16所述的方法，其中所述压力为600托到900托。22. 根据权利要求16所述的方法，其中所述流体基本上是由H2S04、 H202、 H20 和HF组成。23. 根据权利要求16所述的方法，其中所述HF是以相对于所述H2S04、 H202和 H20的总量为0.0005:1到0.1:1的体积比存在于所述流体中。24. 根据权利要求23所述的方法，其中所述体积比为0.001:1到0.002:1。25. 根据权利要求16所述的方法，其中所述H2S04是以相对于11202为20:1到40:1 的体积比存在于所述流体中。26. 根据权利要求25所述的方法，其中所述体积比为30:1到35:1。27. 根据权利要求16所述的方法，其中所述H20是以相对于所述H2S04和H202 的总量为0.03:1到1:1的体积比存在于所述流体中。28. 根据权利要求27所述的方法，其中所述体积比为0.05:1到0.07:1。29. 根据权利要求16所述的方法，其中所述HF是以相对于所述H2S04、 11202和H20的总量为0.0005:1到0.1:1的 体积比存在于所述流体中;，且所述H2S04是以相对于11202为20:1到40:1的体积比存在于所述流体中。30. 根据权利要求16所述的方法，其中所述HF是以相对于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉贤特拉古，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]