具有波浪式钛矽化物之元件制造方法

摘要

一种于闸极电极、源极区域及汲极区域之表面上形成有波浪式钛自行对准矽化物之半导体元件的制造方法,此方法至少包含下列步骤:首先提供一矽基材，其上已形成有一半导体结构，该半导体结构包括有一闸极电极、一源极区域及一汲极区域。之后，形成一波浪式多晶矽层于闸极电极、源极区域及汲极区域之表面上。接着，溅镀一钛金属层于整个晶圆表面上，尤其是在多晶矽层上。形成一氮化钛层于钛金属层之上方以防止钛金属层的氧化，此钛金属层接着进行回火以形成波浪式钛自行对准矽化物于闸极与源极/汲极区域之上方。去除氮化钛层、未反应之钛金属与钛矽化物以外之钛反应物。最后，进一步回火此钛矽化以物转换成C54相态之结构。

主权项

1.一种形成金属氧化半导体结构之方法,其至少包含:提供一矽基材,其上已形成有该半导体结构,该半导体结构包括有一闸极电极、一源极区域,以及一汲极区域;形成一导电层于该闸极电极、该源极区域,以及该汲极区域之裸露表面上;溅镀一毯覆式金属层于整个晶圆表面上,尤其是在该导电层上;形成一阻障层于该毯覆式金属层之上方;回火该毯覆式金属层于第一温度下以形成一金属矽化物层;去除该阻障层;去除未反应之金属及金属矽化物以外之金属反应物;以及回火该金属矽化物层于第二温度下。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之半导体结构进一步包括一侧壁、一绝缘区以及一闸极氧化层。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之闸极电极至少包含多晶矽。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之导电层至少包含选择性半球形晶粒矽。5.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之选择性半球形晶粒矽系以化学气相沈积法在摄氏500度至600度的温度范围所形成。6.如申请专利范围第4项之方法,其中上述之选择性半球形晶粒矽之厚度范围约介于300埃和600埃之间。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之金属层至少包含钛。8.如申请专利范围第7项之方法,其中上述之金属层系以磁控直流溅镀法沈积而成,且该金属层之厚度范围约介于200埃和1000埃之间。9.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之阻障层至少包含氮化钛且该阻障层之厚度范围约介于500埃和1500埃之间。10.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之氮化钛层系以氮化作用方法形成。11.如申请专利范围第9项之方法,其中上述之氮化钛层系以反应溅镀法形成。12.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之第一温度的范围系为摄氏400度至700度。13.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之第二温度的范围系为摄氏700度至950度。14.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之金属矽化物(MSix)层系形成于该闸极电极、该源极区域与该汲极区域之上方。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之回火该金属矽化物层之步骤系将金属矽化物由高阻値之C49相态转换成低阻値之C54相态。16.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之金属矽化物层至少包含钛且x之値系选自于由1.2.3以及4所组成的族群中的整数。17.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之去除该阻障层之步骤系以乾式蚀刻法进行,该乾式蚀刻法之反应气体系选自于由BCl3/Cl2.CCl4以及SF6所组成的族群中的元素。18.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之去除未反应之金属及金属矽化物以外之金属反应物之步骤系以湿式蚀刻法进行,该湿式蚀刻法之蚀刻液至少包含硫酸与过氧化氢之混合物。19.一种可增加钛自行对准矽化物与矽层之间的接触区域之半导体元件的制造方法,其亦能避免细线效应以及延续钛自行对准矽化物的应用寿命,该方法至少包含:提供一矽基材,其上已形成有一半导体结构,该半导体结构包括有一闸极电极、一源极区域及一汲极区域;形成一波浪式多晶矽层于该闸极电极、该源极区域及该汲极区域之裸露表面上;溅镀一毯覆式钛金属层于整个晶圆表面上,尤其是在该波浪式多晶矽层上;形成一氮化钛层于该毯覆式钛金属层之上方,以防止该波浪式钛金属层氧化;回火该钛金属层于第一温度下以形成一波浪式钛矽化物于该闸极电极、该源极区域及该汲极区域之上方;去除该氮化钛层;去除未反应之钛金属及钛矽化物以外之钛反应物;以及回火该钛矽化物于第二温度下,该第二温度较该第一温度高。20.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之半导体结构进一步包括一侧壁、一绝缘区以及一闸极氧化层。21.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之间极电极至少包含多晶矽。22.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之波浪式多晶矽层至少包含选择性半球形晶粒矽。23.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之选择性半球形晶粒矽系以化学气相沈积法在摄氏500度至600度的温度范围所形成。24.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之选择性半球形晶粒矽之厚度范围大约介于300埃和600埃之间。25.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之钛金属层系以磁控直流溅镀法沈积而成,且该钛金属层之厚度范围约介于200埃和1000埃之间。26.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之氮化钛层之厚度范围约介于500埃和1500埃之间。27.如申请专利范围第26项之方法,其中上述之氮化钛层系以氮化作用方法形成。28.如申请专利范围第26项之方法,其中上述之氮化钛层系以反应溅镀法形成。29.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之第一温度的范围系为摄氏400度至700度。30.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之第二温度的范围系为摄氏700度至950度。31.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之回火该钛矽化物之步骤系用以将钛矽化物(TiSix)由高阻値之C49相态转换成低阻値之C54相态。32.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之钛矽化物的x之値系选自于由1.2.3以及4所组成的族群中的整数。33.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之去除该氮化钛层之步骤系以乾式蚀刻法进行,该乾式蚀刻法之反应气体系选自于由BCl3/Cl2.CCl4以及SF6所组成的族群中的元素。34.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之去除未反应之钛金属及钛矽化物以外之钛反应物之步骤系以湿式蚀刻法进行,该湿式蚀刻法之蚀刻液包括硫酸与过氧化氢之混合物。图式简单说明:第一图为具有习知钛自行对准矽化物之半导体结构的剖面示意图。第二图A至第二图G为本发明较佳实施例之剖面流程示意图。