使用Ni合金阻滞一硅化镍的结块作用制造技术

制备基本上非结块的Ｎｉ合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤：　　　　（ａ）在一部分含Ｓｉ材料上形成Ｎｉ合金层，其中所述的Ｎｉ合金层含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂包括至少一种抗结块添加剂；　　　　（ｂ）将所述的Ｎｉ合金层在有效地将一部分所述的Ｎｉ合金层转化成Ｎｉ合金一硅化物层的温度下退火，所述的Ｎｉ合金一硅化物层比所述的Ｎｉ合金层具有更高的蚀刻阻力；并且　　　　（ｃ）除去步骤（ｂ）中未转化的残留的Ｎｉ合金层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于半导体元件的金属接触点，更确切地说，本专利技术涉及制备低阻非结块的一硅化镍接触点。减小接触电阻使得半导体元件具有高速运转的能力。
技术介绍
为了能够制备比目前可行的集成电路性能更高的集成电路(ICs)，必须开发相对于ICs的Si体或其中形成的集成电子元件具有降低的接触电阻的元件接触点。接触点是在Si晶片内的元件与金属层之间在Si表面上的电连接，用作内连接。内连接起到携带整个芯片的电信号的金属导线的作用。为增加芯片的性能，在源极/漏极和栅极区域处需要减小众多Si接触点的电阻，硅化物接触点因此对ICs(其包括互补金属氧化物半导体(CMOS)元件)具有特殊的重要性。硅化物是具有热稳定性的金属化合物并且在Si/金属界面处具有较低的电阻率。硅化物通常具有更低的障高，由此改善了接触电阻。减小接触电阻提高了元件的速度，由此增加了元件的性能。硅化物的形成通常需要将耐火金属诸如Ni、Co或Ti沉积到含Si材料或晶片的表面上。常规的硅化镍膜的加工处理方法开始于沉积厚度约为8至12nm的Ni层。形成的硅化物的厚度是沉积的Ni层的厚度的两倍，即，厚度约为8至12nm的Ni层分别形成厚度约本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂包括至少一种抗结块添加剂；(b)将所述的Ni合金层在有效地将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层的温度下退火，所述的Ni合金一硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；并且(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。2.权利要求1所述的方法，其还包括在步骤(b)之前在所述的Ni合金层上形成阻挡层，其中将所述的阻挡层通过步骤(c)除去。3.权利要求1所述的方法，其还包括在步骤(c)之后在减小所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物的电阻率的温度下进行的第二次退火。4.权利要求1所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。5.权利要求1所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。6.权利要求1所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂还包含至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂以阻滞二硅化镍相的形成。7.权利要求6所述的方法，其中所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂包含Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。8.权利要求1所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂以约0.01原子％至约50原子％的量存在于所述的Ni合金层中。9.权利要求1所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂以约0.01原子％至约20原子％的量存在于所述的Ni合金层中。10.权利要求1所述的方法，其中所述的含Si材料包括单晶Si、多晶Si、退火的多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘体上的硅(SOI)或绝缘体上的SiGe(SGOI)。11.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于20nm。12.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于15nm。13.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于10nm。14.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层通过首先沉积Ni然后用一种或多种合金添加剂掺杂所述的Ni来形成。15.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层是通过首先沉积所述的Ni、然后将合金添加剂的膜沉积到所述的Ni之上而形成的双层。16.制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有合金添加剂，其中所述合金添加剂含有至少一种抗结块添加剂和至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂；(b)将所述的Ni合金层在有效地将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层的温度下退火，所述的Ni合金一硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；并且(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。17.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂与所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂相比能更有效地减小薄膜电阻。18.权利要求16所述的方法，其还包括在步骤(b)之前在所述的Ni合金层上形成阻挡层，其中将所述的阻挡层通过步骤(c)除去。19.权利要求16所述的方法，其还包括在步骤(c)之后在减小所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物的电阻率的温度下进行的第二次退火。20.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。21.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。22.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂包含Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。23.权利要求16所述的方法，其中所述的合金添加剂以约0.01原子％至约50原子％的量存在于所述的Ni合金层中。24.权利要求16所述的方法，其中所述的合金添加剂以约0.01原子％至约20原子％的量存在于所述的Ni合金层中。25.权利要求16所述的方法，其中所述的含Si材料包括单晶Si、多晶Si、退火的多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘体上的硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·小卡布拉尔，R·A·卡拉瑟斯，C·德塔韦尼耶，J·M·E·哈珀，C·拉沃耶，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：