金属硅化物的形成方法技术

本申请公开了一种金属硅化物的形成方法，包括：提供一衬底，衬底上形成有栅介质层，栅介质层上形成有栅极，栅极周侧形成有侧墙，侧墙外两侧的衬底中形成有重掺杂区；通过第一靶材溅射沉积形成第一金属层，第一靶材包括镍和铂，第一金属层覆盖衬底、栅介质层、栅极和侧墙暴露的区域；通过第二靶材在第一金属层上溅射沉积形成第二金属层，第二靶材包括镍和铂，第二靶材中铂的含量高于第一靶材中铂的含量；进行热处理，在栅极和重掺杂区中形成金属硅化物。本申请通过在衬底上依次沉积第一金属层和第二金属层，其中沉积第一金属层所用的靶材中铂的含量小于沉积第二金属层所用的靶材中铂的含量，降低了硅损耗和推结深度，提高了器件的可靠性和良率。的可靠性和良率。的可靠性和良率。

【技术实现步骤摘要】
金属硅化物的形成方法


[0001]本申请涉及半导体制造
，具体涉及一种金属硅化物的形成方法。

技术介绍

[0002]金属硅化物(silicide)是金属(例如，钛(Ti)、钴(Co)、镍铂(NiPt)等)和硅反应形成的一种金属化合物，其导电特性介于金属和硅之间。
[0003]在半导体制造业中，自对准金属硅化物(self
‑
aligned silicide，Salicide)是指利用金属能够与其接触的硅反应形成金属硅化物，同时其不能与其接触的介质材料(例如，二氧化硅(SiO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiON)等)发生反应，从而实现自对准，在半导体器件的有源区和栅极中形成金属硅化物以降低方块电阻(sheet resistance)和接触电阻(contact resistance)。
[0004]以镍硅化物为例，随着半导体制程向着更先进，更精细化方向发展，半导体器件结构的特征尺寸越来越小，在形成金属硅化物的工艺中，形成的镍铂层的厚度也越来越薄，其在热处理后容易发生团聚，鉴于此，相关技术中，在40纳米(nm)制程以下，可通过提高镍铂靶材中铂的含量以提高镍硅化物的稳定性。
[0005]然而，提高镍铂靶材中铂的含量会导致硅损耗严重(尤其是在NOR型闪存器件中)，推结深度更深，影响到器件的正常工作，从而降低了器件的可靠性。

技术实现思路

[0006]本申请提供了一种金属硅化物的形成方法，可以解决相关技术中提供的金属硅化物的制作工艺中由于提高镍铂靶材中铂的含量导致硅损耗较为严重的问题，该方法包括：
[0007]提供一衬底，所述衬底上形成有栅介质层，所述栅介质层上形成有栅极，所述栅极周侧形成有侧墙，所述侧墙外两侧的衬底中形成有重掺杂区；
[0008]通过第一靶材溅射沉积形成第一金属层，所述第一靶材包括镍和铂，所述第一金属层覆盖所述衬底、所述栅介质层、所述栅极和所述侧墙暴露的区域；
[0009]通过第二靶材在所述第一金属层上溅射沉积形成第二金属层，所述第二靶材包括镍和铂，所述第二靶材中铂的含量高于所述第一靶材中铂的含量；
[0010]进行热处理，在所述栅极和所述重掺杂区中形成金属硅化物。
[0011]在一些实施例中，所述第一靶材中铂的含量小于7％。
[0012]在一些实施例中，所述第一靶材中铂的含量小于5％。
[0013]在一些实施例中，所述第二靶材中铂的含量大于7％。
[0014]在一些实施例中，所述第二靶材中铂的含量大于10％。
[0015]在一些实施例中，所述侧墙从内向外依次包括第一氧化层、第一氮化层、第二氧化层和第二氮化层。
[0016]在一些实施例中，所述栅极和所述重掺杂区之间的衬底中形成有LDD掺杂区，所述栅极和所述LDD掺杂区之间的衬底中形成有口袋注入区。
[0017]本申请技术方案，至少包括如下优点：
[0018]通过在形成有半导体器件的衬底上依次沉积第一金属层和第二金属层，其中沉积第一金属层所用的靶材中铂的含量小于沉积第二金属层所用的靶材中铂的含量，在保证了形成的金属硅化物的热稳定性的基础上，降低了硅损耗和推结深度，在一定程度上提高了器件的可靠性和良率。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本申请一个示例性实施例提供的金属硅化物的形成方法的流程图；
[0021]图2至图5是本申请一个示例性实施例提供的金属硅化物的形成示意图。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0023]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0025]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0026]参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例提供的金属硅化物的形成方法的流程图，该方法可应用于NOR闪存器件的制作工艺中，如图1所示，该方法包括：
[0027]步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有栅介质层，栅介质层上形成有栅极，栅极周侧形成有侧墙，侧墙外两侧的衬底中形成有重掺杂区。
[0028]参考图2，其示出了形成第一金属层前的剖面示意图。示例性的，如图2所示，衬底210上形成有栅介质层220，栅介质层220上形成有栅极230，栅极230周侧形成有侧墙，该侧墙从内向外依次包括第一氧化层241、第一氮化层242、第二氧化层243和第二氮化层244。
[0029]侧墙外两侧的衬底210中形成有重掺杂区211，栅极230和重掺杂区211之间的衬底
210中形成有轻掺杂漏(lightly doped drain，LDD)掺杂区212，栅极230和LDD掺杂区212之间的衬底210中形成有口袋注入区213。
[0030]其中，重掺杂区211中的杂质浓度大于LDD掺杂区212和口袋注入区213中的杂质浓度，重掺杂区211中的杂质类型和LDD掺杂区212中的杂质类型相同，重掺杂区211中的杂质类型和口袋注入区213中的杂质类型不同。例如，若重掺杂区211和LDD掺杂区212中的杂质类型为P(positive)型，则口袋注入区213中的杂质类型为N(negative)型，若重掺杂区211和LDD掺杂区212中的杂质类型为N型，则口袋注入区213中的杂质类型为P型。
[0031]步骤S2，通过第一靶材溅射沉积形成第一金属层，第一靶材包括镍和铂，第一金属层覆盖衬底、栅介质层、栅极和侧墙暴露的区域。
[0032]参考图3，其示出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属硅化物的形成方法，其特征在于，包括：提供一衬底，所述衬底上形成有栅介质层，所述栅介质层上形成有栅极，所述栅极周侧形成有侧墙，所述侧墙外两侧的衬底中形成有重掺杂区；通过第一靶材溅射沉积形成第一金属层，所述第一靶材包括镍和铂，所述第一金属层覆盖所述衬底、所述栅介质层、所述栅极和所述侧墙暴露的区域；通过第二靶材在所述第一金属层上溅射沉积形成第二金属层，所述第二靶材包括镍和铂，所述第二靶材中铂的含量高于所述第一靶材中铂的含量；进行热处理，在所述栅极和所述重掺杂区中形成金属硅化物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯秦旭，林建树，梁金娥，张守龙，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：