发明名称 强力附着于下层之低电阻矽化钨层及使用该矽化钨层之半导体装置
摘要 经由二氯甲矽烷(SiCl2H2)还原六氟化钨(WF6)的反应而成长矽化钨,六氟化钨与二氯甲矽烷之间的流速控制方式为使初始成长阶段之矽化钨成分比率x为2.0至2.2的范围,用以形成一核心层于掺杂多晶矽层之上,及进行摄氏700至850度的热处理,俾能成长<001>方向快于<101>方向的矽化钨晶粒;矽化钨强力附着于已掺杂的多晶矽层,且热处理过程中的异常氧化反应将被限制。
申请公布号 TW481852 申请公布日期 2002.04.01
申请号 TW090113421 申请日期 2001.05.31
申请人 电气股份有限公司 发明人 刘紫园
分类号 H01L21/285;C23C16/52;C23C16/42 主分类号 H01L21/285
代理机构 代理人 周良谋 新竹巿东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种矽化钨层,位于一半导体装置中,该矽化钨层 包含不同方向的矽化钨晶粒,其包含至少<101>方向 的第一矽化钨晶粒,及<001>方向的第二矽化钨晶粒, 其特征为: 该<001>方向的第二矽化钨晶粒占所有晶面方向之 最大体积比率。2.如申请专利范围第1项之矽化钨 层,该第二矽化钨晶粒的体积比率等于或大于50%。 3.如申请专利范围第1项之矽化钨层,其中该第一矽 化钨晶粒具有占所有晶面方向之最小体积比率。4 .如申请专利范围第3项之矽化钨层,其中该第一矽 化钨晶粒的体积比率等于或小于10%。5.如申请专 利范围第1项之矽化钨层,以X光绕射分析之,其中该 矽化钨具有一(101)晶面之第一强度峰値,代表该第 一矽化钨晶粒,及一(002)晶面之第二强度峰値,代表 该第二矽化钨晶粒,且该第一强度峰値等于该第二 强度峰値或小于其10%。6.一种半导体装置,形成于 一基板上,该半导体装置包含至少一复合式导电路 径,其包含一由矽所组成之下层,及一由矽化钨所 组成之上层,该矽化钨层包含不同方向的矽化钨晶 粒,其包含至少<101>方向的第一矽化钨晶粒,及<001> 方向的第二矽化钨晶粒,其特征为: 该<001>方向的第二矽化钨晶粒占所有晶面方向之 最大体积比率。7.如申请专利范围第6项之半导体 装置,其中该至少一复合式导电路径作为场效电晶 体的一闸极电极。8.如申请专利范围第6项之半导 体装置,其中该至少一复合式导电路径作为一讯号 传输路径。9.如申请专利范围第8项之半导体装置, 更包含另一复合式导电路径作为场效电晶体的一 闸极电极。10.如申请专利范围第6项之半导体装置 ,其中该第二矽化钨晶粒的体积比率等于或大于50% 。11.如申请专利范围第6项之半导体装置,其中该 第一矽化钨晶粒具有占所有晶面方向之最小体积 比率。12.如申请专利范围第11项之半导体装置,其 中该第一矽化钨晶粒的体积比率等于或小于10%。 13.如申请专利范围第6项之半导体装置,以X光绕射 分析矽化钨层,其中该矽化钨具有一(101)晶面之第 一强度峰値,代表该第一矽化钨晶粒,及一(002)晶面 之第二强度峰値,代表该第二矽化钨晶粒,且该第 一强度峰値等于或小于10%该第二强度峰値。14.一 种半导体装置的制程,包含以下步骤: 制备一基板结构,其具有至少一矽层; 沉积矽化钨于该矽层之上,用以产生一矽化钨层, 位于邻近该矽层边界之该部分矽化钨层表示为WSix ,其中成分比率x范围为2.0至2.2;及 进行该矽化钨层700℃至850℃热处理,俾能使该矽化 钨层成为包含复数个不同方向的矽化钨晶粒,且具 有至少<101>方向的第一矽化钨晶粒,及占所有晶面 方向最大体积比率之<001>方向的第二矽化钨晶粒 。15.如申请专利范围第14项之半导体装置的制程, 更包含将该矽化钨层露出于一氧化环境下的步骤 。16.如申请专利范围第14项之半导体装置的制程, 其中该矽层为多晶矽。图式简单说明: 图1为根据本发明之场效电晶体结构的剖视图。 图2为场效电晶体样品的剖视电子显微照片。 图3为根据本发明与习知矽化钨层的矽化钨X光绕 射分析结果的图示。 图4为习知场效电晶体样品的剖视电子显微照片。 图5为多晶矽层与习知矽化钨层之间所观察之剥离 现象的概略剖视图。 图6为根据本发明之导电路径结构的剖视图。 图7为根据本发明之多重配线结构的剖视图。
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