[发明专利]提高源漏接触和氮化硅薄膜黏附力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种提高源漏接触和氮化硅薄膜黏附力的方法以及相应的金属氧化物半导体制造方法。

背景技术

集成电路尤其是超大规模集成电路中的主要器件是金属-氧化物-半导体场效应晶体管（metal oxide semiconductor field effect transistor，简称MOS晶体管）。伴随着摩尔定律，集成电路特征尺寸一直在不断缩小，随着器件尺寸的不断缩小，对器件的速度要求也越来越高。而为了提高器件速度，应变硅技术开始引入，其中一种方法是在沟道上引入高应力，从而增加载流子的迁移率，进而增加器件速度。

高应力的引入比较常用的方法是在源漏接触形成以后，用等离子体增强技术沉积一层高应力的氮化硅薄膜，通过应力传导，增加沟道的载流子迁移率。该方法尤其被广泛地用于90纳米以下先进工艺中。

但是，随着器件尺寸的缩小，两个器件栅极之间的空间越来越窄；栅极之间的空间的变窄使得高应力更容易作用在源漏接触的底部往上拉伸。这样将导致源漏接触和高应力氮化硅薄膜接触界面承担很大的拉力。如果接触界面的黏附力不够好，就会发生界面处出现的剥落（peeling），由此对后续的器件的可靠性造成很大的破坏性。

因此，找到一个能够提高源漏接触和高应力氮化硅薄膜黏附力从而解决剥落的方法就很重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够提高源漏接触和高应力氮化硅薄膜黏附力从而解决剥落的方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种提高源漏接触和氮化硅薄膜黏附力的方法，包括：

第一步骤：在光刻胶上定义出MOS结构的栅极、源漏，在硅片上形成MOS结构的栅极和源漏；

第二步骤：通过离子注入工艺对源漏进行离子注入；

第三步骤：通过物理气相沉积，在源漏接触和多晶硅栅极界面沉积镍铂合金，进而形成镍硅化物，形成低接触电阻的源漏接触和栅极接触；

第四步骤：通过SiH₄气体氛围中低温退火，从而对镍硅化物进行表面处理，使得镍硅化物表面硅含量增加；

第五步骤：对镍硅化物接触的表面处理完成后紧接着通过等离子体化学气相沉积形成氮化硅薄膜。

优选地，在第四步骤中，对于SiH₄气体氛围中的低温退火，退火时间为20s到120s，退火温度为400到480摄氏度。

优选地，氮化硅薄膜的应力在-4Gpa到2Gpa之间。

优选地，氮化硅薄膜与源漏区的镍硅化物直接接触，不引入其它中间缓冲层。

优选地，第四步骤的具体操作包括如下步骤：

将形成镍硅化物的晶片传输到PECVD工艺腔中；

样品传导到工艺腔后加热预定时间,随后开始流入SiH₄气体，优选地，SiH₄气体的气体流量在60sccm到600sccm之间；

停止气体流入，并开启抽真空阀将PECVD工艺腔抽真空。

优选地，PECVD工艺腔的温度为200摄氏度到480摄氏度之间的某一个恒定温度。

优选地，在流入SiH₄气体的同时流入He气来增加热传导，优选地，HE气流量为1000sccm到10000sccm。

优选地，第五步骤的具体操作包括如下步骤：

向真空的PECVD工艺腔流入SiH₄和NH₃气体，随后开启射频，开始高应力氮化硅薄膜的等离子体化学汽相淀积；

关闭SiH₄和NH₃气体以停止气体流入，特定时间之后关闭射频，开启抽真空阀将PECVD工艺腔抽真空，完成高应力氮化硅薄膜的生长。

根据本发明的第二方面，提供了一种金属氧化物半导体制造方法，其采用了根据本发明的第一方面所述的提高源漏接触和氮化硅薄膜黏附力的方法。

在根据本发明的提高源漏接触和氮化硅薄膜黏附力的方法中，通过在生长高应力氮化硅薄膜前首先对镍硅化物金属半导体接触进行SiH₄气体氛围下的低温退火，从而使得镍硅化物表面含硅量增加，紧接着生长高应力氮化硅薄膜，这样大大提高了镍硅化物和高应力氮化硅薄膜之间的黏附性，从而解决了高应力氮化硅薄膜和镍硅化物界面黏附性差导致的剥落问题。

附图说明