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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造,具体的,涉及一种金属硅化物的制备方法。
技术介绍
1、目前大多数集成电路都是集成多个晶体管,多个晶体管互联协同完成某种功能,当晶体管与其他组件连接时,晶体管的接触电阻会影响整个集成电路的运行效果。随着集成电路集成度的提高,晶体管的尺寸要求也越来越小,而接触电阻对整个集成电路的影响也变的越来越突出,因此需要更小的接触电阻。受关键尺寸的影响,不同金属材料形成的金属硅化物阻值相差较大,对于成熟制程的器件,通过材料选择和退火工艺可以得到阻值较低的欧姆接触;但对于先进制程的器件,现有技术中还未找到不会对器件造成影响的合适的低阻材料及制程。对于先进制程工艺,目前业内一般选择tisi作为金属硅化物,并进行低温退火,得到的是一种高阻相的接触,因此,如何优化工艺制程使金属硅化物的阻值进一步降低,是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点,本专利技术提供一种金属硅化物的制备方法,首先利用tial合金作为靶材,同时采用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方式,在硅衬底表面沉积形成tial膜层,最后采用快速退火工艺在硅衬底表面生成金属硅化物tialsi。金属硅化物tialsi具有更小的接触电阻,有助于减小器件的功耗;且在退火形成金属硅化物tialsi的过程中,由于ti和al容易结合,并且可在晶界处相互阻挡,因此,通过控制退火温度能够有效改善al/ti的扩散导致的漏电问题。另外,同时采用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方式进行镀膜,能够得到更加致密、均匀的膜层,
2、为实现上述目的及其他相关目的,本专利技术提供一种金属硅化物的制备方法,包括如下步骤:
3、s1:提供硅衬底;
4、s2:利用tial合金靶材,同时采用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方式,在所述硅衬底表面沉积形成tial膜层;
5、s3:采用快速退火工艺,使所述tial膜层与所述硅衬底反应生成tialsi层。
6、可选的,步骤s1还包括以下步骤:
7、在所述硅衬底内形成隔离区;
8、在相邻的所述隔离区之间,在所述硅衬底内形成至少一个晶体管。
9、可选的,在所述硅衬底内形成至少一个晶体管包括:
10、在所述硅衬底表面依次形成栅绝缘介质层和栅极层,在所述栅极层和栅绝缘介质层的两侧形成侧墙,以形成栅极结构;
11、在所述栅极结构两侧的所述硅衬底内分别形成源极和漏极。
12、可选的,所述tial合金靶材中al的质量浓度介于1%至15%。
13、可选的,步骤s2中,在沉积形成tial膜层时,将反应腔室的温度设置为0℃~100℃,压强设置为1mtorr~100mtorr。
14、可选的,在沉积形成tial膜层时,向所述反应腔室中通入溅射气体,所述溅射气体的流量介于10sccm~150sccm。
15、可选的,步骤s2中,溅射时间介于5s至50s。
16、可选的,所述射频磁控溅射的功率介于1000w至4000w。
17、可选的,所述直流磁控溅射的功率介于400w至2500w。
18、可选的,步骤s3中,所述快速退火工艺的退火温度介于400℃至800℃。
19、本专利技术提供的金属硅化物的制备方法,至少具有以下有益效果:
20、本专利技术提供的金属硅化物的制备方法,首先利用tial合金作为靶材,同时采用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方式,在硅衬底表面沉积形成tial膜层,最后采用快速退火工艺在硅衬底表面生成金属硅化物tialsi。金属硅化物tialsi具有更小的接触电阻,有助于减小器件的功耗;且在退火形成金属硅化物tialsi的过程中,由于ti和al容易结合,并且可在晶界处相互阻挡,因此,通过控制退火温度能够有效改善al/ti的扩散导致的漏电问题。另外,同时采用射频磁控溅射和直流磁控溅射的方式进行镀膜,能够得到更加致密、均匀的膜层,有利于提高器件的性能。
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1.一种金属硅化物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤S1还包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,在所述硅衬底内形成至少一个晶体管包括:
4.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,所述TiAl合金靶材中Al的质量浓度介于1%至15%。
5.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤S2中,在沉积形成TiAl膜层时,将反应腔室的温度设置为0℃~100℃,压强设置为1mTorr~100mTorr。
6.根据权利要求5所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,在沉积形成TiAl膜层时,向所述反应腔室中通入溅射气体,所述溅射气体的流量介于10sccm~150sccm。
7.根据权利要求6所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤S2中,溅射时间介于5s至50s。
8.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,所述射频磁控溅射的功率介
9.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,所述直流磁控溅射的功率介于400w至2500w。
10.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤S3中,所述快速退火工艺的退火温度介于400℃至800℃。
...【技术特征摘要】
1.一种金属硅化物的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤s1还包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,在所述硅衬底内形成至少一个晶体管包括:
4.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,所述tial合金靶材中al的质量浓度介于1%至15%。
5.根据权利要求1-3任一项所述的金属硅化物的制备方法,其特征在于,步骤s2中,在沉积形成tial膜层时,将反应腔室的温度设置为0℃~100℃,压强设置为1mtorr~100mtorr。
6.根据权利要求5所述的金属硅化物的...
【专利技术属性】
技术研发人员:魏晓平,肖恩才,孟昭生,
申请(专利权)人:芯恩青岛集成电路有限公司,
类型:发明
国别省市:
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