| 主权项 |
1.一种矽化镍层的形成方法,系将该矽化镍层形成在暴露的矽表面上,该方法包括:沈积一镍合金层于该暴露的矽表面上,该镍合金包括镍与一合金金属;以及使该镍合金层与该暴露的矽表面层反应,以形成具有一上方层与一下方层的一矽化镍层,其中该合金金属优先被分隔在该上方层内。2.如申请专利范围第1项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层包括至少95原子百分比的镍与矽。3.如申请专利范围第2项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层包括至少99原子百分比的镍与矽。4.如申请专利范围第3项所述之矽化镍层的形成方法,其中存在于该下方层中的镍与矽之原子比率为1左右。5.如申请专利范围第1项所述之矽化镍层的形成方法,进一步包括:在该镍合金层与该暴露的矽表面反应之前,形成一盖层于该镍合金层上。6.如申请专利范围第5项所述之矽化镍层的形成方法,其中该盖层包括一氮化钛之主要部分。7.如申请专利范围第1项所述之矽化镍层的形成方法,其中该合金金属为至少选自钽、钒、锆、铪、钨、钴、铂、铬、钯、铌以及各种这些金属组合的合金其中之一的金属,而其组成不会超过镍合金的10原子百分比。8.如申请专利范围第1项所述之矽化镍层的形成方法,其中该合金金属为钽,且其浓度介于该镍合金的0.1-10原子百分比之间。9.如申请专利范围第8项所述之矽化镍层的形成方法,其中该镍合金主要为镍与钽,钽的量介于0.1-5原子百分比。10.如申请专利范围第6项所述之矽化镍层的形成方法,其中该盖层具有至少为0.5的一氮:钛原子比率。11.如申请专利范围第8项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层具有一第一厚度;且该上方层具有一第二厚度,其中该第一厚度至少占该第一厚度与该第二厚度之一总和的70%。12.如申请专利范围第9项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层具有一第一厚度,且该上方层具有一第二厚度,其中该第一厚度至少占该第一厚度与该第二厚度之一总和的85%。13.如申请专利范围第11项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层具有一钽浓度不大于4.9原子百分比,且该上方层具有一钽浓度至少为5原子百分比。14.如申请专利范围第13项所述之矽化镍层的形成方法,其中该下方层具有一钽浓度不大于0.5原子百分比,且该上方层具有一钽浓度不大于60原子百分比。15.一种镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,包括:在一半导体基底上定义一主动区;在该主动区内形成一闸极电极;暴露出该半导体基底上之一矽表面;形成一镍合金层于该半导体基底表面上,该镍合金层包括镍与一合金金属;使该镍合金层的一部分与该暴露的矽表面反应,以形成一矽化镍区域;以及自该半导体基底上移除该镍合金层之一未反应部分;其中该矽化镍区域包括一上方层与一下方层,且其中该合金金属优先被分隔在该上方层中。16.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该矽化镍区域的该下方层中镍与矽占了至少95原子百分比。17.如申请专利范围第16项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该矽化镍区域的该下方层中镍与矽占了至少99原子百分比。18.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该矽化镍区域的该下方层包含的镍原子与矽原子的比率介于9:10至10:9之间。19.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,进一步包括:形成一盖层于该镍合金层上;保留该盖层直到该矽化镍区域形成;以及移除该盖层。20.如申请专利范围第19项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该盖层包括TiN之一主要部分。21.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中暴露该半导体基底上的该矽表面之步骤包括:暴露出形成在该主动区中的一源极/汲极区的该半导体基底。22.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,进一步包括:形成一闸极盖层于该闸极电极上,以保护包含在该闸极电极中的一复晶矽层的一上表面。23.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中暴露该半导体基底的该矽表面之步骤包括:只暴露在该闸极电极上之矽表面。24.如申请专利范围第23项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,进一步包括:形成一绝缘层于该半导体基底与该闸极电极上;以及移除该绝缘层之一上方部分,以暴露出该闸极电极的一矽表面,而该绝缘层的一下方部分会覆盖形成于该主动区内的源极/汲极区。25.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中暴露该半导体基底的该矽表面之步骤包括:暴露出形成在该主动区内的该源极/汲极区中的矽表面;以及暴露该闸极电极之一矽表面。26.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构制造方法,其中该合金金属至少选自钽、钒、锆、铪、钨、钴、铂、铬、钯、铌以及其组合其中之一,其构成不超过镍合金的10个原子百分比。27.如申请专利范围第26项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,进一步包括:形成一盖层于该镍合金层上;保留该盖层直到该矽化镍区域形成之后;以及移除该盖层。28.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该合金金属主要由钽构成,且成分不超过镍合金的10个原子百分比。29.如申请专利范围第28项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中钽的成分不超过镍合金的5个原子百分比。30.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中使该镍合金与该暴露的矽表面反应以在该半导体基底上形成矽化镍区域之步骤包括:加热该基底与该镍合金层到达介于250℃与550℃之间的一温度,以进行金属矽化反应达10秒至30分钟之间。31.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,进一步包括:完成该镍合金自动对准矽化金属电晶体结构利用制程的制作,这样至少有90%的矽化镍区域会是矽化镍(NiSi)。32.如申请专利范围第31项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中该矽化镍区域实质上不含有二矽化镍(NiSi2)。33.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中:该下方层具有一第一厚度;该上方层具有一第二厚度;以及该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的70%。34.如申请专利范围第15项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构的制造方法,其中:该下方层具有一第一厚度;该上方层具有一第二厚度;以及该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的85%。35.一种镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,包括:一半导体基底,该半导体基底包括一主动区与一隔离区;一闸极电极结构,形成于该主动区内,该闸极电极结构包括形成于该主动区上的一绝缘层以及形成于该绝缘层上的一导电层;第一与第二掺杂区,该些掺杂区形成于该主动区内,并被该闸极电极结构分隔开;以及一矽化镍区域于该第一与第二掺杂区上以及该闸极电极结构上,该矽化镍区域具有一下方层与一上方层,该下方层具有一第一厚度T1以及一第一合金金属浓度CAM1,而该上方层具有一第二厚度T2以及一第二合金金属浓度CAM2。36.如申请专利范围第35项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该第一厚度T1比该第二厚度T2厚。37.如申请专利范围第35项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的70%。38.如申请专利范围第35项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的85%。39.如申请专利范围第35项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该矽化镍区域包括一合金金属,其中该下方层具有该第一合金金属浓度CAM1而该上方层具有该第二合金金属浓度CAM2,并满足CAM1<CAM2。40.如申请专利范围第39项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为50:1。41.如申请专利范围第40项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为100:1。42.如申请专利范围第41项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属至少选自钽、钒、锆、铪、钨、钴、铂、铬、钯、铌以及其组合其中之一。43.如申请专利范围第42项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属为钽。44.如申请专利范围第43项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过4.9个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度至少为5个原子百分比。45.如申请专利范围第43项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过0.5个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度不超过60个原子百分比。46.一种镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,包括:一半导体基底,该半导体基底包括一主动区与一隔离区;一闸极电极结构,形成于该主动区内,该闸极电极结构包括形成于该主动区上的一绝缘层以及形成于该绝缘层上的一导电层;第一与第二掺杂区,该些掺杂区形成于该主动区内,并被该闸极电极结构分隔开;以及一矽化镍区域于该第一与第二掺杂区上,该矽化镍区域具有一下方层与一上方层,该下方层具有一第一厚度T1以及一第一合金金属浓度CAM1,而该上方层具有一第二厚度T2以及一第二合金金属浓度CAM2。47.如申请专利范围第46项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该第一厚度T1比该第二厚度T2厚。48.如申请专利范围第46项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的70%。49.如申请专利范围第46项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的85%。50.如申请专利范围第46项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该矽化镍区域包括一合金金属,其中该下方层具有该第一合金金属浓度CAM1而该上方层具有该第二合金金属浓度CAM2,并满足CAM1<CAM2。51.如申请专利范围第50项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为50:1。52.如申请专利范围第51项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为100:1。53.如申请专利范围第52项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属至少选自钽、钒、锆、铪、钨、钴、铂、铬、钯、铌以及其组合其中之一。54.如申请专利范围第53项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属为钽。55.如申请专利范围第54项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过4.9个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度至少为5个原子百分比。56.如申请专利范围第54项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过0.5个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度不超过60个原子百分比。57.一种镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,包括:一半导体基底,该半导体基底包括一主动区与一隔离区;一闸极电极结构,形成于该主动区内,该闸极电极结构包括形成于该主动区上的一绝缘层以及形成于该绝缘层上的一导电层;第一与第二掺杂区,该些掺杂区形成于该主动区内,并被该闸极电极结构分隔开;以及一矽化镍区域于该闸极电极结构上,该矽化镍区域具有一下方层与一上方层,该下方层具有一第一厚度T1以及一第一合金金属浓度CAM1,而该上方层具有一第二厚度T2以及一第二合金金属浓度CAM2。58.如申请专利范围第57项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该第一厚度T1比该第二厚度T2厚。59.如申请专利范围第57项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的70%。60.如申请专利范围第57项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该第一厚度至少为该第一厚度与该第二厚度之一总合的85%。61.如申请专利范围第57项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该矽化镍区域包括一合金金属,其中该下方层具有该第一合金金属浓度CAM1而该上方层具有该第二合金金属浓度CAM2,并满足CAM1<CAM2。62.如申请专利范围第61项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为50:1。63.如申请专利范围第62项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中CAM1与CAM2的一比率至少为100:1。64.如申请专利范围第63项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属至少选自钽、钒、锆、铪、钨、钴、铂、铬、钯、铌以及其组合其中之一。65.如申请专利范围第64项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中该合金金属为钽。66.如申请专利范围第65项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过4.9个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度至少为5个原子百分比。67.如申请专利范围第65项所述之镍合金自动对准矽化金属电晶体结构,其中:该下方层具有一钽浓度不超过0.5个原子百分比;以及该上方层具有一钽浓度不超过60个原子百分比。图式简单说明:第1图是根据本发明实施例的一种半导体元件的制造流程图,此半导体元件在闸极区中有一个镍合金自动对准矽化金属结构。第2A-2G图说明在具有镍合金矽化金属结构的半导体元件的制作中之步骤结构剖面图。第3图为第2G图中的矽化金属结构的局部放大图。第4图为本发明的一实施例,其中矽化金属形成于源极/汲极区以及闸极电极上。第5A-5C图为本发明的一实施例,其中矽化金属被限制在闸极电极结构上。第6图为一图表,说明产生的作为金属层组成的矽化金属层之片电阻与回火温度之间的关系。第7图为一图表,说明暴露在额外的回火下,用以作为金属层组成的矽化金属层之片电阻与回火温度的关系。第8图为一图表,说明在作为金属层组成的50nm闸极图案上量测到的片电阻累积量以及形成温度之间的关系图。第9图为一图表,说明产生的矽化金属中钽浓度与片电阻之间的关系图。第10图为两层结构形成的TEM的显微图片。 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