在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法技术

一种在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，首先界定出一基板。接着于此基板上长成一第一介电材料层，于此第一介电材料层上沉积一多晶硅层。然后进行图案化及形成至少一个栅极后，再于此栅极与第一介电材料层上沉积一第二介电材料层。对第２介电层进行幕罩蚀刻以界定出一源极区及一漏极区。同时进行非等向性蚀刻以形成与栅极相邻的侧壁间隔物的步骤。然后进行平行溅镀以沉积一硅层。接着注入离子于此沉积硅中。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，且特别有关于一种在金属氧化物半导体(metal-oxidesemiconductor)(MOS)晶体管组件上形成自行对准的隆起源极区与漏极区的方法。当集成电路的晶体管尺寸(dimension)变得越小，超浅晶体管接面(ultra-shallow transistor junction)就变得在形成电子组件时的一个重要考虑因素。而一种可形成超浅接面的机制为经过形成隆起的，或高起的源极区与漏极区来达成。构成隆起源极区与漏极区的物质通常与电子组件基板相同，大部份的情况下是硅。隆起源极区与漏极区也可用来在超大型硅积体(ULSI)MOS组件中当作另外的自行对准接触物(contacts)，但首先须将隆起源极区与漏极区金属化。一金属化的硅或金属硅化物，为将硅与金属化合，然后形成于源极区与漏极区上。金属硅化物可择自第VIII族金属硅化物(PtSi，Pd2Si，CoSi2及NiSi2)或TiSi2。在标准CMOS制备工艺中，低密度离子注入步骤(low-densityimplant step)是利用一多晶硅栅极当罩幕(mask)以在组件基板上形成随后即要变成的轻掺杂漏(lightly-doped drain)(”LDD”)结构区。一氧化层接着形成于组件基板上并围绕着栅极。将氧化层蚀刻后，留下与栅极边缘相邻的氧化层。这些氧化层已知被用来当作氧化间隔物。由于间隔物侧面的尺寸通常非常小，后续的金属硅化物的形成可能会桥接而连接分隔的源极与漏极金属硅化物并造成栅极短路。这就是所谓的自行对准金属硅化物桥接(salicide bridging)。接着现有方法之后是形成隆起源极区与漏极区。此目地可同时经过硅磊晶的成长以及硅的沉积来完成。磊晶成长所需要的高温可能在注入掺杂离子(impurities implanted)以形成淡掺杂漏极区时造成掺杂离子过度扩散。沉积硅以形成隆起源极区与漏极区的步骤可经过硅的溅镀(sputtering)来完成。现有的溅镀工艺为利用高能量离子轰击(bombard)一硅标的物或一纯硅片以从标的物上移走大多数硅原子。由于被移走的硅原子往任意方向移动，所以硅原子会涂覆(coat)在整个间隔物表面，而要从不需要硅之间隔物表面去除硅则需要额外的步骤。然而，硅去除步骤会损害到间隔物，又需额外的步骤以再形成间隔物。为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种形成自行对准的隆起源极区与漏极区的方法。本专利技术的目的及其它优点将可结合以下说明与权利要求特别指出的方法与结构，配合附图而得以理解。为达上述目的，以下针对本专利技术的目的进行具体而详细的说明。本专利技术的目的为提供一种在一半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，上述半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一复晶硅栅极沉积在上述栅极栅极介电材料层上。此方法包括下列步骤首先于上述栅极与门介电材料层上沉积一间隔物介电材料层。接着遮蔽上述间隔物介电材料层，用以界定出一源极区与一漏极区及让多晶硅栅极露出。再来进行非等向性蚀刻以去除沉积于栅极上之间隔物介电材料及沉积于源极区与漏极区上之间隔物介电材料与栅极介电材料层，而形成与栅极相邻的间隔物介电材料的侧壁间隔物。此法中更进一步包括下列步骤进行直向溅镀以沉积一硅层。接着沉积一金属层，然后加热晶片以诱发介于沉积硅与沉积金属之间的硅化反应，而于上述源极区、漏极区与栅极上形成金属硅化物。除了上述步骤外，本专利技术方法同时亦包括了去除沉积于侧壁间隔物上的硅层以及再形成上述侧壁间隔物的步骤。同时，本专利技术的另一目的为提供一种，此方法可达到在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区，上述半导体晶片包含一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在上述栅极介电材料层上。此方法包括下列步骤首先于上述栅极与门极介电材料层上沉积一间隔物介电材料层。接着遮蔽上述间隔物介电材料层用以界定出一源极区与一漏极区及让复晶硅栅极露出。再接着进行非等向性蚀刻以去除沉积于栅极上的间隔物介电材料及沉积于源极区与漏极区上的间隔物介电材料与栅极介电材料层，而形成与栅极相邻的间隔物介电材料的侧壁间隔物。此法中更进一步包括下列步骤进行直向溅镀以沉积一硅层。接着经过上述沉积硅层注入离子于半导体晶片以在晶片上形成源极区与漏极区。除了上述步骤外，在本专利技术方法中同时包括在直向溅镀步骤之后沉积一金属层，以及加热晶片以诱发介于沉积硅与沉积金属间的硅化反应的步骤。另外，在本专利技术方法中也包括进行沉积一间隔物介电材料层的步骤前，先注入离子以形成轻掺杂漏极区的步骤。更进一步，本专利技术的又一目的为提供一种，此方法可达到形成半导体电子组件，包括下列步骤首先界定出一基板。接着在上述基板上长成一第一介电材料层。再来沉积一多晶硅层于第一介电材料层上。图案化上述复晶硅层及形成至少一栅极。于上述栅极与第一介电材料层上再沉积一第二介电材料层。遮蔽上述第2介电层用以界定出一源极区及一漏极区及让栅极露出。接着进行非等向性蚀刻以去除沉积于上述栅极上的第二介电材料层及沉积于源极区与漏极区上的第一介电材料层与第二介电材料层，而形成与栅极相邻的第2介电材料的侧壁间隔物。此外，本专利技术方法中也包括了直向溅镀以沉积一硅层，再经过上述沉积硅层注入离子于上述基板上以界定出源极区与漏极区。换言之，本专利技术的目的可以通过以下措施来达到一种，该半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在该栅极介电材料层上，包括下列步骤沉积一间隔物介电材料层于该栅极及该栅极介电材料层上；遮蔽该间隔物介电材料层用以界定出一源极区与一漏极区，及让该多晶硅栅极露出；进行非等向性蚀刻以去除沉积于该栅极上的该间隔物介电材料及沉积于该源极区与该漏极区上的该间隔物介电材料与该栅极介电材料层，而形成与该栅极相邻的该间隔物介电材料的侧壁间隔物。直向溅镀以沉积一硅层；沉积一金属层；以及加热该晶片以诱发介于该沉积硅与该沉积金属之间的硅化反应而在该源极区、该漏极区与该栅极上形成金属硅化物。一种在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区的方法，该半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在该栅极介电材料层上，包括下列步骤于该栅极及该栅极介电材料层上沉积一间隔物介电材料层；遮蔽该间隔物介电材料层用以界定出一源极区与一漏极区，并让该多晶硅栅极露出；进行非等向性蚀刻(anisotropically etching)以去除沉积于该栅极上的该间隔物介电材料及沉积于该源极区与该漏极区上的该间隔物介电材料与该栅极介电材料层，而形成与该栅极相邻的该间隔物介电材料的侧壁间隔物。直向溅镀以沉积一硅层；以及经过该沉积硅层注入离子于该半导体晶片以在该晶片上形成源极区与漏极区。一种形成半导体电子组件的方法，包括下列步骤界定出一基板；在该基板上长成一第一介电材料层；在该第一介电材料层上沉积一复晶硅层；图案化该复晶硅层及形成至少一栅极；在该栅极与该第一介电材料层上沉积一第二介电材料层；遮蔽该第二介电材料层用以界定出一源极区及一漏极区及让该栅极露出；进行非等向性蚀刻以去除沉积于该栅极上的该第二介电材料层及沉积于该源极区与该漏极区上的该第一介电材料层与该第二介电材料层，而形成与该栅极相邻的该第2介电材料的侧壁间隔物；直向溅镀以沉积一硅层；以及经过该沉积硅层注入离子于该基板上的界定出源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，其特征是：该半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在该栅极介电材料层上，包括下列步骤：沉积一间隔物介电材料层于该栅极及该栅极介电材料层上；遮蔽该间隔物介电材料层用 以界定出一源极区与一漏极区，及让该多晶硅栅极露出；进行非等向性蚀刻以去除沉积于该栅极上的该间隔物介电材料及沉积于该源极区与该漏极区上的该间隔物介电材料与该栅极介电材料层，而形成与该栅极相邻的该间隔物介电材料的侧壁间隔物。直向溅镀以沉 积一硅层；沉积一金属层；以及加热该晶片以诱发介于该沉积硅与该沉积金属之间的硅化反应而在该源极区、该漏极区与该栅极上形成金属硅化物。

【技术特征摘要】
1.一种在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，其特征是该半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在该栅极介电材料层上，包括下列步骤沉积一间隔物介电材料层于该栅极及该栅极介电材料层上；遮蔽该间隔物介电材料层用以界定出一源极区与一漏极区，及让该多晶硅栅极露出；进行非等向性蚀刻以去除沉积于该栅极上的该间隔物介电材料及沉积于该源极区与该漏极区上的该间隔物介电材料与该栅极介电材料层，而形成与该栅极相邻的该间隔物介电材料的侧壁间隔物。直向溅镀以沉积一硅层；沉积一金属层；以及加热该晶片以诱发介于该沉积硅与该沉积金属之间的硅化反应而在该源极区、该漏极区与该栅极上形成金属硅化物。2.如权利要求1所述的在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，其特征是其中该沉积金属为Ti，Co，Pt，Pd，或Ni。3.如权利要求1所述的在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，其特征是其中还包括去除沉积于该侧壁间隔物上的该硅层的步骤。4.如权利要求3所述的在半导体晶片上形成自行对准金属硅化物接触物的方法，其特征是其中还包括再形成该侧壁间隔物的步骤。5.一种在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区的方法，其特征是该半导体晶片具有一栅极介电材料层，且至少一多晶硅栅极沉积在该栅极介电材料层上，包括下列步骤于该栅极及该栅极介电材料层上沉积一间隔物介电材料层；遮蔽该间隔物介电材料层用以界定出一源极区与一漏极区，并让该多晶硅栅极露出；进行非等向性蚀刻以去除沉积于该栅极上的该间隔物介电材料及沉积于该源极区与该漏极区上的该间隔物介电材料与该栅极介电材料层，而形成与该栅极相邻的该间隔物介电材料的侧壁间隔物。直向溅镀以沉积一硅层；以及经过该沉积硅层注入离子于该半导体晶片以在该晶片上形成源极区与漏极区。6.如权利要求5所述的在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区的方法，其特征是其中还包括下列步骤于该直向溅镀步骤后沉积一金属层；以及加热该晶片以诱发该沉积硅与该沉积金属之间的硅化反应。7.如权利要求6所述的在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区的方法，其特征是其中该沉积金属为Ti，Co，Pt，Pd，或Ni。8.如权利要求5所述的在半导体晶片上形成隆起源极区与漏极区的方法，其特征是其中还包括了进行该沉积一间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡曦，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]