[发明专利]用于形成自对准金属硅化物接触的方法

权利要求书

1.一种用于在通过暴露的电介质隔离区彼此间隔开的至少两个含硅半导体区上形成自对准金属硅化物接触的方法，所述方法包括：

在所述至少两个含硅半导体区和所述暴露的电介质隔离区上形成金属合金层，其中所述金属合金层包含镍和至少一种其他金属；

在150℃到500℃范围的第一退火温度退火，其中所述金属合金层中包含的镍与所述半导体区中包含的硅反应，从而在所述半导体区上形成包括Ni₂Si的第一相的镍硅化物，而所述至少一种其他金属在所述温度范围内不与所述半导体区中含有的硅反应；

利用第一蚀刻溶液选择性地蚀刻所述金属合金层，从而从所述半导体区之间的所述暴露的电介质隔离区去除所有未反应的镍，而不蚀刻所述至少一种其他金属；

在300℃到600℃范围的第二退火温度退火，其中所述第一相的镍硅化物进一步与所述半导体区中包含的硅反应，从而在所述半导体区上形成包括NiSi的第二相的镍硅化物，其中所述第二相比所述第一相具有更低的电阻率，且其中所述至少一种其他金属与所述半导体区中包含的硅反应从而形成其他金属硅化物；以及

利用第二蚀刻溶液选择性地蚀刻所述金属合金层，从而从所述暴露的电介质隔离区去除所有残留的未反应的金属，由此形成彼此电隔离的包括NiSi和所述至少一种其他金属的硅化物的自对准金属硅化物接触。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述半导体区包括未掺杂Si、n型掺杂Si、p型掺杂Si、单晶Si、多晶Si、非晶Si、SiGe、SiGeC、以及它们的组合中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一种其他金属是铂。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述金属合金层还包括选自由Pd、Rh、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re、以及它们的组合构成的组的至少另一种金属。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述至少另一种金属是Re。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述金属合金层包括50至95原子百分比的镍、以及最高50原子百分比的所述至少一种其他金属。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述金属合金层具有1nm至40nm范围的厚度。

8.如权利要求1所述的方法，还包括在所述第二选择性蚀刻步骤之后在所述自对准金属硅化物接触上形成盖层。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述盖层包括选自由Ti、TiN、W、WN、Ta和TaN构成的组的至少一种材料。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述第一蚀刻溶液包括过氧硫酸溶液、氯化铁溶液、过硫酸铵溶液、硝酸溶液和铈溶液中的至少一种。

11.如权利要求1所述的方法，其中所述第二蚀刻溶液包括至少一种氧化剂、至少一种络合剂和至少一种溶剂，其中所述金属合金层在30℃到80℃范围的蚀刻温度与所述第二蚀刻溶液接触3分钟到45分钟范围的持续时间，从而从所述暴露的电介质区去除所有残留的未反应的金属。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述金属合金层在35℃到45℃范围的蚀刻温度与所述第二蚀刻溶液接触15分钟到45分钟的持续时间。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种氧化剂、所述至少一种络合剂与所述至少一种溶剂以1∶10∶200到1∶1∶5的摩尔比存在。

14.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种氧化剂包括选自由硝酸、过氧化氢、高锰酸钾、过硫酸钠、过硫酸氨、过硫酸钾、硝酸铈铵、过一硫酸氢钾构成的组的至少一种。

15.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种氧化剂包括硝酸。

16.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种络合剂包括来自选自包括氯化钠、盐酸、碘化钠、碘化钾、溴化钠和溴化钾的组的至少一种化合物的卤素离子。

17.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种络合剂包括盐酸。

18.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种溶剂包括极性溶剂或非极性溶剂。

19.如权利要求11所述的方法，其中所述至少一种溶剂包括水。