铂金属硅化物的形成方法技术

技术编号:7592589 阅读:278 留言:0更新日期:2012-07-21 08:34
本发明专利技术提供一种铂金属硅化物的形成方法,依次包括铂金属硅化物的淀积、热退火和清洗三个步骤,其中淀积步骤的具体工艺条件包括:淀积腔室的等离子体产生功率为1000~3000W,正面Ar流量为55~85sccm,背面Ar流量为5~20sccm,淀积温度为150+/-15℃;热退火步骤的具体工艺条件包括:退火温度为540+/-5℃,退火时间>30s,热退火时通入的N2流量为5+/-0.5slm,通入的O2流量为0~5slm;清洗步骤的具体工艺条件包括:使用王水槽作为清洗反应槽,清洗时间>20min。本发明专利技术能够使采用该铂金属硅化物的肖特基二极管的漏电流从原先的μA数量级下降到nA数量级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件制造工艺,具体来说,本专利技术涉及一种钼(Pt)金属硅化物的形成方法。
技术介绍
半导体金属硅化物(如TiSix/CoSix/NiSix/WSix等)由于其低接触电阻和自对准特性,在场效应管集成电路制造中有着极为广泛的应用。而PtSix在肖特基二极管的漏电比传统W/Ti硅化物低三个数量级(nA VS μ A),在模拟集成电路中起着非常重要的作用。但是,钼属于贵金属,考虑到成本因素,在半导体制造领域一般用的不多。本专利技术打算就钼金属硅化物的淀积、热退火和未反应钼清洗的具体工艺实现方法作一定的阐述。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种钼金属硅化物的形成方法,使得采用该钼金属硅化物的肖特基二极管的漏电流下降到nA数量级。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种钼金属硅化物的形成方法,依次包括钼金属硅化物的淀积、热退火和清洗三个步骤,其中所述淀积步骤的具体工艺条件包括淀积腔室的等离子体产生功率为1000 3000W,正面Ar流量为55 85sccm,背面Ar流量为5 20sccm,淀积温度为150+/_15°C ;所述热退火步骤的具体工艺条件包括退火温度为540+/_5°C,退火时间> 30s, 热退火时通入的N2流量为5+/-0. 5slm,通入的O2流量为O 5slm ;所述清洗步骤的具体工艺条件包括使用王水槽作为清洗反应槽,清洗时间> 20mino可选地,热退火时通入的所述O2流量为I. 3+/-0. lslm。可选地,所述淀积步骤之前包括高温去水汽、杂,质预清除表面氧化物。可选地,所述钼靶材的纯度>; 4N。可选地,所述形成方法适用于8寸模拟集成电路工艺。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点本专利技术提出了一种业界不常用的钼金属硅化物的形成方法,使得采用该钼金属硅化物的肖特基二极管的漏电流从原先的μ A数量级下降到nA数量级。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中图I为本专利技术一个实施例的钼金属硅化物的形成方法的流程图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术,但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施。本领域技术人员完全可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似的推广、演绎,因此,不应以此具体实施例的内容限制本专利技术的保护范围。图I为本专利技术一个实施例的钼金属硅化物的形成方法的流程图。如图I所示,该形成方式可以依次包括钼金属硅化物的淀积、热退火和清洗等三个步骤。具体来说,本实施例可以包括执行步骤S101,淀积步骤其具体工艺条件可以包括淀积腔室的等离子体产生功率(DC功率)可以为1000 3000W,正面Ar流量可以为55 85sccm(毫升/分钟),背面Ar流量可以为5 20sccm,淀积温度可以为150+/_15°C。执行步骤S102,热退火步骤其具体工艺条件可以包括退火温度可以为 540+/-5°C,退火时间> 30s,热退火时通入的N2流量可以为5+/-0. 5slm (升/分钟),在热退火时通入的O2流量可以为O 5slm。执行步骤S103,清洗步骤其具体工艺条件可以包括使用王水槽作为清洗反应槽,清洗时间> 20min。下面对上述工艺流程作一定的展开描述淀积步骤例如选取340A厚度作为本实施例中钼(Pt)淀积样本。在淀积之前还可以包括高温去水汽、杂质等,再预清除表面氧化物等预处理步骤。这是由于Pt在常温、常压下比较稳定,这里不需要一般金属硅化物工艺中的TiN表面覆盖层。在本实施例中,Pt靶材纯度> 4N,加热器设定温度为150+/-15度。其余具体工艺参数选取为淀积腔室的等离子体产生功率为1000 3000W,正面Ar流量为55 85sccm, 背面Ar流量为5 20sccm。此时,得到Pt薄膜淀积速率25+/_5A/sec. Kff,线电阻率23. 5+/-1 μ欧.CM,表面均勻度< 3. 5%,方块电阻稳定性较好。热退火步骤其退火温度可以为540+/_5°C,退火时间> 30s,热退火时通入的N2 流量可以为5+/-0. 5slm(升/分钟)。在本实施例中,在热退火时通入一定量的O2有助于 PtSix的形成,其流量可以为O 5slm。更优选地,O2流量可以为I. 3+/-0. lslm。清洗步骤针对Pt特性,本实施例选取王水槽作为清洗反应槽(浓硫酸/浓硝酸配比3 : I),清洗时间> 20min。本专利技术的钼金属硅化物的形成方法可以适用于8寸模拟集成电路工艺。当然,本领域技术人员在基于所掌握的本领域的公知常识的基础上也可以针对上述条件作适当的变更,使之适用于其他尺寸或者工艺节点的数字/模拟集成电路工艺。即本专利技术创造虽然是基于8寸模拟集成电路工艺作出的,但是其并不仅限于8寸模拟集成电路工艺。本专利技术提出了一种业界不常用的钼金属硅化物的形成方法,使得采用该钼金属硅化物的肖特基二极管的漏电流从原先的μ A数量级下降到nA数量级。本专利技术虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本专利技术,任何本领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本专利技术技术方案的内容,依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本专利技术权利要求所界定的保护范围之内。权利要求1.一种钼金属硅化物的形成方法,依次包括钼金属硅化物的淀积、热退火和清洗三个步骤,其中所述淀积步骤的具体工艺条件包括淀积腔室的等离子体产生功率为1000 3000W, 正面Ar流量为55 85sccm,背面Ar流量为5 20sccm,淀积温度为150+/_15°C ;所述热退火步骤的具体工艺条件包括退火温度为540+/-5°C,退火时间> 30s,热退火时通入的N2流量为5+/-0. 5slm,通入的O2流量为O 5slm ;所述清洗步骤的具体工艺条件包括使用王水槽作为清洗反应槽,清洗时间> 20min。2.根据权利要求I所述的钼金属硅化物的形成方法,其特征在于,热退火时通入的所述 O2 流量为 I. 3+/-0. Islm03.根据权利要求I所述的钼金属硅化物的形成方法,其特征在于,所述淀积步骤之前包括高温去水汽、杂,质预清除表面氧化物。4.根据权利要求3所述的钼金属硅化物的形成方法,其特征在于,所述钼靶材的纯度 > 4N。5.根据权利要求I所述的钼金属硅化物的形成方法,其特征在于,所述形成方法适用于8寸模拟集成电路工艺。全文摘要本专利技术提供一种,依次包括铂金属硅化物的淀积、热退火和清洗三个步骤,其中淀积步骤的具体工艺条件包括淀积腔室的等离子体产生功率为1000~3000W,正面Ar流量为55~85sccm,背面Ar流量为5~20sccm,淀积温度为150+/-15℃;热退火步骤的具体工艺条件包括退火温度为540+/-5℃,退火时间>30s,热退火时通入的N2流量为5+/-0.5slm,通入的O2流量为0~5slm;清洗步骤的具体工艺条件包括使用王水槽作为清洗反应槽,清洗时间>20min。本专利技术能够使采用该铂金属硅化物的肖特基二极管的漏电流从原先的μA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘峰松徐雷军姜剑光
申请(专利权)人:上海先进半导体制造股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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