发明名称 自行对准金属矽化物制程
摘要 一种自行对准金属矽化物制程。首先,在一基底上形成一闸极结构,闸极结构具有一侧壁。接着,在一基底中形成一轻掺杂源极/汲极区,以在闸极结构下的基底中定义出一通道区。之后,在闸极结构的侧壁上形成一间隙壁。然后,将离子植入至基底中,以形成一重掺杂源极/汲极区。接着,在闸极结构和重掺杂源极/汲极区上选择性成长一磊晶矽层,其中磊晶矽层在靠近间隙壁的地方会形成磊晶刻面(facet)。然后,使磊晶矽层和一金属层发生矽化反应。
申请公布号 TW434713 申请公布日期 2001.05.16
申请号 TW089104047 申请日期 2000.03.07
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 黄伟哲;杨国玺;黄健朝;谢文益
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种自行对准金属矽化物制程,包括下列步骤:在一基底上形成一闸极结构,该闸极结构具有一侧壁;在一基底中形成一轻掺杂源极/汲极区,以在该闸极结构下的该基底中定义出一通道区;在该闸极结构的该侧壁上形成一间隙壁;以该闸极结构和该间隙壁为罩幕,将离子植入至该基底中,以形成一重掺杂源极/汲极区;在该闸极结构和该重掺杂源极/汲极区上选择性成长一磊晶矽层,其中该磊晶矽层在靠近该间隙壁的地方上具有一刻面(facet);以及使该磊晶矽层和一金属层发生矽化反应,以在该闸极结构和该源极/汲极区上形成矽化金属(silicide)。2.如申请专利范围第1项所述之自行对准金属矽化物制程,其中该间隙壁的材质是氮化矽。3.如申请专利范围第2项所述之自行对准金属矽化物制程,其中该磊晶矽成长步骤更包括将二氯矽烷、氢气和氢氯酸等气体导入一反应区中。4.如申请专利范围第3项所述之自行对准金属矽化物制程,其中该二氯矽烷的流速约为50至150sccm,该氢气的流速约为5slm,而该氢氯酸气体的流速约为10至50sccm。5.如申请专利范围第1项所述之自行对准金属矽化物制程,其中该金属层为钛(Ti)层。6.如申请专利范围第1项所述之自行对准金属矽化物制程,其中该金属层为钴(Co)层。7.如申请专利范围第1项所述之自行对准金属矽化物制程,其中在进行该矽化反应之前,更包括对该磊晶矽层进行非晶化(amorphizing)步骤。8.一种矽基底上之金氧半元件处理方法,系在该金氧半元件进行自行对准矽化物制程之前实施,其中该金氧半元件至少包含一闸氧化层和一复晶矽闸极依序形成在该矽基底上,一氮化矽间隙壁形成在该闸氧化层和该复晶矽闸极的侧壁上,以及一源极/汲极区形成在该氮化矽间隙壁之下的该矽基底中,以定义出一通道区,该矽基底上之金氧半元件处理方法包括:以对一反应区导入SiH2Cl2.H2和HCl等气体的方式,在该源极/汲极区以及该复晶矽闸极上选择性成长一矽层,其中该SiH2Cl2气体的流速约为50至150sccm,该H2气体的流速约为5slm,而该HCl气体的流速约为10至50sccm;以及使该矽层和一金属层发生金属矽化反应,以在该复晶矽闸极和该源极/汲极区上形成矽化金属(silicide)。9.如申请专利范围第8项所述之矽基底上之金氧半元件处理方法,其中该金属层是钛层。10.如申请专利范围第8项所述之矽基底上之金氧半元件处理方法,其中该金属层是钴层。11.如申请专利范围第8项所述之矽基底上之金氧半元件处理方法,其中在该矽化反应进行之前,更包括对该矽层进行非晶化(amorphizing)。12.一种用以在一金氧半元件的源极/汲极区上形成金属矽化物之制程,其中该金氧半元件具有一闸极间隙壁部份覆盖该源极/汲极区,该制程包括下列步骤:在该源极/汲极区上形成一矽层,其中该矽层在靠近该闸极间隙壁的地方厚度实质上薄于该矽层其他地方;以及使该矽层和一金属层发生矽化反应,使该矽层靠近该闸极间隙壁的地方被完全消耗掉,且使该矽层其他地方仅被部份消耗掉。13.如申请专利范围第12项所述之制程,其中该矽层在靠近该闸极间隙壁的地方上形成有一刻面(facet)。14.如申请专利范围第13项所述之制程,其中该该闸极间隙壁的材质是氮化矽。15.如申请专利范围第14项所述之制程,其中该源极/汲极区系形成在一矽基底中。16.如申请专利范围第15项所述之制程,其中形成该矽层的方法至少包含将二氯矽烷、氢气和氢氯酸等气体通入一反应区。17.如申请专利范围第16项所述之制程,其中该二氯矽烷气体的流速约为50至150sccm,该氢气的流速约为5slm,而该氢氯酸气体的流速则约为10至50sccm。图式简单说明:第一图绘示习知一种利用磊晶矽使源极/汲极高起的制造流程剖面示意图;第二图A至第二图D绘示根据本发明较佳实施例,一种自行对准金属矽化物制程的流程剖面示意图;以及第三图绘示另一种磊晶矽层的结构剖面示意图。
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