一种制备自对准镍硅化物的方法技术

本发明专利技术提供一种制备自对准镍硅化物的方法，首先，在包含源/漏裸露的半导体器件表面依次沉积第一含Pt镍薄膜层、第二含Pt镍薄膜层；其次，对器件进行第一次高温退火，并刻蚀除去高温退火后的器件中未反应的含Pt镍薄膜层；最后，对器件进行第二次高温退火形成均匀的低电阻硅化物，其中第一含Pt镍薄膜层中的铂量不低于第二铂镍薄膜层种的含量。本发明专利技术提供的方法中，先沉积的镍薄膜中Pt与硅反应形成硅化物以后，形成一道壁垒，可以抑止后续镍向硅的急速扩散，阻止NiSi转变为NiSi2。相对于传统的一次沉积高含量Pt的镍薄膜工艺，可显著降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制造领域，尤其涉及一种自对准镍硅化物的制备方法。
技术介绍
目前的MOS器件中的NiSi制造工艺流程通常依次包括硅片表面清洁、Ni和保护层溅射、第一次高温退火、湿式选择性刻蚀和第二次高温退火。由于在退火形成镍硅化物的过程中，由于Ni是主要活动元素，退火时镍很容易钻入硅衬底深处形成缺陷，导致漏电流。而且镍硅化物热稳定性不好，容易形成高电阻的NiSi2。 目前的改善镍硅化物热稳定性主要方法是在镍薄膜中添加钼，延缓了NiSi向NiSi2的转变，提高相变温度。随着半导体器件由65纳米向45/32纳米以下发展，需要添加的钼含量越来越高。但是钼为贵重金属，这将导致生产成本的提高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足之处，提供一种自对准镍硅化物的制备方法，以较低的成本改善NiSi退火过程中镍硅化物的热稳定性，避免镍过度扩散以及形成高电阻的NiSi2。为了实现上述目的，本专利技术提供，首先，在包含源/漏裸露的半导体器件表面依次沉积第一含Pt镍薄膜层、第二含Pt镍薄膜层；其次，对器件进行第一次高温退火，并刻蚀除去高温退火后的器件中未反应的含Pt镍薄膜层；最后，对器件进行第二次高温退火形成均匀的低电阻硅化物，其中第一含Pt镍薄膜层中的钼量不低于第二钼镍薄膜层种的含量。在本专利技术提供的一优选实施例中，其中所述制备方法还包括在沉积镍薄膜前对硅片的清洗步骤。在本专利技术提供的一优选实施例中，其中所述第二含Pt镍薄膜层表面还沉积一保护层，所述保护层在随着未反应的含Pt镍薄膜层一同被除去。进一步优选，保护层为钛或氮化钛保护层。在本专利技术提供的一优选实施例中，其中所述刻蚀为湿法刻蚀。在本专利技术提供的一优选实施例中，其中所述第一含Pt镍薄膜层中Pt的含量为8 30%。在本专利技术提供的一优选实施例中，其中所述第二含Pt镍薄膜层中Pt的含量为0 8%。本专利技术提供的方法分两次进行溅射沉积薄膜，第一次沉积含高浓度Pt的镍薄膜，第二次沉积含低浓度Pt的镍薄膜，然后通过高温退火形成镍硅化物。先沉积的镍薄膜中Pt与硅反应形成硅化物以后，形成一道壁垒，可以抑止后续镍向硅的急速扩散，阻止NiSi转变为NiSi2。相对于传统的一次沉积高含量Pt的镍薄膜工艺,可显著降低生产成本。附图说明图I是本专利技术实施例I中的沉积完第一含Pt镍薄膜层、第二含Pt镍薄膜层和保护层后的结构示意图。图2是本专利技术实施例I中完成第一次高温退火后的结构示意图。图3是本专利技术实施例I中完成第二次高温退火后的结构示意图。具体实施方式 本专利技术提供的方法中，制备镍薄膜时分两次沉积不同Pt含量的薄膜来改善镍硅化物热稳定性的同时降低制造成本。以下通过实施例对本专利技术提供的制备方法，作进一步详细说明，以便更好理解本专利技术创造的内容，但实施例的内容并不限制专利技术创造的保护范围。实施例I 首先，硅片通过预处理表面的氧化物后，送入高真空密闭的腔体，在半导体器件表面依次溅射沉积第一含Pt镍薄膜层11、第二含Pt镍薄膜层21和保护层31，所形成的结构如图I所示。第一含Pt镍薄膜层中11的Pt浓度较高，第二含Pt镍薄膜层21中的Pt浓度较低。优选，第一含Pt镍薄膜层11中Pt的含量为8 30%，第二含Pt镍薄膜层21中Pt的含量为0 8%。如图2所示，将完成沉积后的器件进行第一次高温退火，使得金属与硅界面处形成NixPtySi化合物12。由于沉积时底部镍薄膜含Pt较高，可形成一道阻止后续镍向硅中急速扩散，提高NiSi转化为高电阻的NiSi化合物22。采用湿法刻蚀除去高温退火后的器件中未反应的含Pt镍薄膜层和保护层31。最后，对器件进行第二次高温退火，NixPtySi化合物形成均匀的低电阻硅化物13，形成结构如图3所示。实施例2 本实施例在实施例I的基础上，在沉积器件表面只沉积第一含Pt镍薄膜层11、第二含Pt镍薄膜层21，在湿法刻蚀除去未反应含Pt镍薄膜层时，省去去除保护层的步骤。以上对本专利技术的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本专利技术并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本专利技术进行的等同修改和替代也都在本专利技术的范畴之中。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本专利技术的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备自对准镍硅化物的方法，其特征在于，首先，在包含源/漏裸露的半导体器件表面依次沉积第一含Pt镍薄膜层、第二含Pt镍薄膜层；其次，对器件进行第一次高温退火，并刻蚀除去高温退火后的器件中未反应的含Pt镍薄膜层；最后，对器件进行第二次高温退火形成均匀的低电阻硅化物，其中第一含Pt镍薄膜层中的钼量不低于第二钼镍薄膜层种的含量。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述制备方法还包括在沉积镍薄膜前对娃片的清洗步骤。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥涛，韩晓刚，张旭升，陈建维，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：