发明名称 金属矽化闸极及其形成方法
摘要 本发明系关于一种金属矽化闸极及其形成方法,其形成方法适用于具有至少一闸极以及复数个主动区之一基底,包括下列步骤:藉由一第一材料以于该些主动区上形成一第一金属矽化物,该第一金属矽化物具有一第一厚度;以及藉由一第二材料以于该闸极内形成一第二金属矽化物,其中该第二金属矽化物具有一第二厚度,其中该第二厚度较该第一厚度为厚,且形成该第二金属矽化物时,该些主动区内之该第一金属矽化物具有阻障功能,可避免于该些主动区内产生金属二次矽化。
申请公布号 TWI234824 申请公布日期 2005.06.21
申请号 TW093135597 申请日期 2004.11.19
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 吴启明;林正堂;王美匀;张志维;眭晓林
分类号 H01L21/44 主分类号 H01L21/44
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种金属矽化闸极之形成方法,适用于具有至少一闸极以及复数个主动区之一基底,包括下列步骤:藉由一第一材料以于该些主动区上形成一第一金属矽化物,该第一金属矽化物具有一第一厚度;以及藉由一第二材料以于该闸极内形成一第二金属矽化物,该第二金属矽化物具有一第二厚度,其中该第二厚度较该第一厚度为厚,于形成该第二金属矽化物时,该些主动区内之该第一金属矽化物具有阻障功能,可避免该些主动区内产生金属二次矽化。2.如申请专利范围第1项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第一金属矽化物之步骤包括:沉积该第一材料于该基底上并回火之,以使该第一材料与该些主动区反应,因而形成该第一金属矽化物;以及形成该第二金属矽化物之步骤包括:沉积该第二材料于该基底上并回火之,以使该第二材料与该闸极反应,因而形成该第二金属矽化物,其中形成该第二金属矽化物之该回火系于该第二材料大体不会与该些主动区反应之一温度下进行。3.如申请专利范围第2项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第二金属矽化物之该回火之温度不高于形成该第一金属矽化物之该回火之温度。4.如申请专利范围第1项所述之金属矽化闸极之形成方法,于形成该第一金属矽化物之前,更包括下列步骤:形成一遮蔽层于该闸极上,以避免于形成该第一金属矽化层时,该第一材料与该闸极反应。5.如申请专利范围第4项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该遮蔽层之材质为氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氮碳化矽或二氧化矽。6.如申请专利范围第4项所述之金属矽化闸极之形成方法,于该第一金属矽化物形成之后与该第二金属矽化物形成之前,更包括自该闸极上移除该遮蔽层之步骤。7.如申请专利范围第6项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中于移除该遮蔽层之步骤中,系利用含有磷酸或氢氟酸之溶液以蚀刻该遮蔽层。8.如申请专利范围第2项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一材料包含钴,而该第二材料包含镍。9.如申请专利范围第8项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第一金属矽化物之该回火系于不低于650℃之温度下所施行,而该第一金属矽化物包含二矽化钴(CoSi2)。10.如申请专利范围第9项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第二金属矽化物之该回火系于介于250~700℃之温度下所施行,其中该第二金属矽化物包含镍化矽(NiSi)。11.如申请专利范围第10项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第二金属矽化物之该回火系于介于200~500℃之温度下所施行。12.如申请专利范围第2项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一金属矽化物与该第二金属矽化物包含镍。13.如申请专利范围第12项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第一金属矽化物之该回火系于介于250~700℃之温度下所施行。14.如申请专利范围第13项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中形成该第二金属矽化物之该回火之温度不高于形成该第一金属矽化物之该回火之温度。15.如申请专利范围第13项所述金属矽化闸极之形成方法,其中于形成该第二金属矽化物时,全部地金属矽化该闸极。16.如申请专利范围第1项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中第一金属矽化物包含该第一材料之最低电阻率相,而该第二金属矽化物包含该第二材料之最低电阻率相。17.如申请专利范围第16项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一材料与该第二材料之材质不相同。18.一种金属矽化闸极,包括:一基底,具有形成于其内之复数个主动区以及形成于其上之一闸极,其中该些主动区内具有一第一金属矽化物,其系于一第一回火温度下所形成,而该闸极内具有一第二金属矽化物,其系于不高于该第一回火温度之一第二回火温度下所形成,而该第二金属矽化物较该第一金属矽化物为厚。19.如申请专利范围第18项所述之金属矽化闸极,其中该第一金属矽化物包含该第一材料之最低电阻率相,而该第二金属矽化物包含该第二材料之最低电阻率相。20.如申请专利范围第18项所述之金属矽化闸极,其中该第一材料与该第二材料之材质不相同。21.如申请专利范围第20项所述之金属矽化闸极,其中该第一材料包含钴而该第二材料包含镍。22.如申请专利范围第21项所述之金属矽化闸极,其中该第一金属矽化物包含二矽化钴(CoSi2),而该第二金属矽化物包括矽化镍(NiSi)。23.如申请专利范围第19项所述之金属矽化闸极,其中该第一金属矽化物与该第二矽化物皆包含镍。24.如申请专利范围第18项所述之金属矽化闸极,其中该闸极系全部地金属矽化。25.一种金属矽化闸极之形成方法,适用于具有至少一闸极以及复数个主动区之基底,包括下列步骤:(a)形成一遮蔽层于该闸极上;(b)于该遮蔽层形成后,沉积一第一金属于该基底上;(c)施行一回火,以使该第一金属与该基底上之该些主动区反应,以于该些主动区形成第一金属矽化物,其中该第一金属矽化物具有一第一厚度,而该遮蔽层可避免该第一金属与该闸极间之反应;(d)移除该遮蔽层;(e)沉积一第二金属于该基底上;以及(f)于不高于步骤(c)之该回火之温度之一温度下施行一回火,以使得该第二金属与该闸极反应,以于该闸极内形成一第二金属矽化物,其中该第二金属矽化物具有较该第一厚度为厚之一第二厚度,且于步骤(f)中当该第二金属与该些主动区进行金属矽化反应时,该第一金属矽化物具有阻障功能,可避免于该些主动区内产生金属二次矽化。26.如申请专利范围第25项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中第一金属矽化物包含该第一材料之最低电阻率相,而该第二金属矽化物包含该第二材料之最低电阻率相。27.如申请专利范围第26项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一金属与该第二金属之材质不相同。28.如申请专利范围第27项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一金属矽化物包含二矽化钴(CoSi2)而该第二矽化物包含矽化镍(NiSi)。29.如申请专利范围第25项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该遮蔽层包含氮化矽、氮氧化矽、碳化矽、氮碳化矽或二氧化矽。30.如申请专利范围第25项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该闸极系为全部地金属矽化。31.如申请专利范围第25项所述之金属矽化闸极之形成方法,其中该第一金属与该第二金属包含镍,而该第一金属矽化物与该第二金属矽化物包含矽化镍。32.一种金属矽化闸极,包括:一基底,具有形成于其内之复数个主动区以及形成于其上之一闸极,其中该些主动区具有藉由一第一材料所形成之第一金属矽化物,其具有一第一厚度,而该闸极具有藉由一第二材料所形成一第二金属矽化物,其具有一第二厚度,其中该第二厚度较该第一厚度为厚,而该第一材料异于该第二材料。33.如申请专利范围第32项所述之金属矽化闸极,其中第一金属矽化物包含该第一材料之最低电阻率相,而该第二金属矽化物包含该第二材料之最低电阻率相。34.如申请专利范围第32项所述之金属矽化闸极,其中该第一材料包含钴而该第二材料包含镍。35.如申请专利范围第34项所述之金属矽化闸极,其中该第一金属矽化物包括二矽化钴(CoSi2),而该第二矽化物包含矽化镍(NiSi)。36.如申请专利范围第35项所述之金属矽化闸极,其中该闸极系全部地金属矽化。图式简单说明:1~7图为一系列示意图,用以说明依据本发明一实施例之完全金属矽化闸极之制程步骤顺序。
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