[发明专利]用于制造单晶金属-半导体-复合的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制造半传导的功能层的表面上的单晶金属-半导体-复合的方法。

背景技术

根据最新现有技术，硅化物是CMOS晶体管中最常使用的接触材料。它通过储存的金属与硅衬底的反应产生。如果在硅的位置将第4主族的半导体合金用于新式电子和光电部件，三元和四元金属(M)-硅化物/锗化物(MSiGe，MGeSn，MSiSn，MsiGeC等等)走到简单硅化物的位置上。反应机制然后明显更复杂。岛效应以及锗分离在退火步骤之后在NiSiGe的硅化的情况下出现[参见:J.Segera，S.L.Zhang，D.Mangelinck，和H.H.Radamson，Appl.Phys.Lett.81，1978(2002);和Q.T.Zhao，D.Buca，S.Lenk，R.Loo，M.Caymax，和S.Mantl，Microelectron.Eng.76，285(2004)]。由于不同反应焓，产生的硅化物/锗化物的层厚度不均匀并且界面粗糙。图1示出典型SiGe MOSFET的截面。图2示出具有通过SiGe的拉紧的通道作为源极/漏极材料的MOSFET的示例。NiSiGe层在图1和2的示例中用作接触金属。因此金属和半导体之间的粗糙界面恶化了图1和2的晶体管的特性并且导致漏电，高接触电阻和小热稳定性。

因此特别重要的是，制造尽可能均匀具有到族IV半导体合金的原子平界面的硅化物和锗化物并且提高热稳定性。在[L.J.Jin，K.L.Pey，W.K.Choi，E.A.Fitzgerald，D.A.Antoniadis，A.J.Pitera，M.L.Lee，D.Z.Chi，M.A.Rahman，T.Osi-powicz，和C.H.Tung，J.Appl.Phys.98，033520(2005);L.J.Jin，K.L.Pey，W.K.Choi，E.A.Fitzgerald，D.A.Antoniadis，A.J.Pitera，M.L.Lee，和C.H.Tung，J.Appl.Phys.97，104917(2005)]发表的文章中通过添加元素如Pt或Pd制造Ni-Pt或Ni-Pd合金。Ni(Pt)SiGe或Ni(Pd)SiGe的形态和热稳定性与NiSiGe相比得到改善。但是产生的硅化物/锗化物层是多晶。

取向附生的硅化物和锗化物与多晶层相比由于接近完美的界面并且没有结晶界限在同时较高热稳定性的情况下是有利的。在制造时难点在于，它在与IV主族的元素的半导体合金上通常以正交晶相结晶。[B.Zhang，W.Yu，Q.TZhao，G.Mussler，L.Jin，D.Buca，B.Holl?nder，J.M.Hartmann，M.Zhang，X.Wang和S.Mantl，Appl.Phys.Lett.98，252101，(2011)]发表的文章示出取向附生的Ni(AI)Si_0.7Ge_0.3，该Ni(AI)Si_0.7Ge_0.3通过Ni/AI的退火在松弛的SiGe上生成。当然对此需要的温度在600°C以上并且因此在拉紧的SiGe的适合的温度范围上。高温度导致应力松弛并且不希望的Ge向外扩散，尤其是在具有高Ge成分的SiGe中。

发明内容

因此本发明的任务在于，提出方法供使用，用该方法能够在半传导的功能层上还在较小温度的情况下制造质量上高品质的单晶金属-半导体-复合。

根据本发明通过根据独立权利要求所述的方法来解决这个任务。此外从回引独立权利要求的从属权利要求得出有利的扩展方案。

本发明的主题

在本发明的范围中开发方法用于制造半传导的功能层的表面上的单晶金属-半导体-复合的方法。对此首先将包含金属的储备层涂覆到功能层上。接着通过退火触发金属与功能层的反应。

根据本发明储备层最迟在从功能层的表面起5nm的层厚度的情况下结束，优选最迟在从功能层的表面起3nm的层厚度的情况下结束，或储备层最迟在这个层厚度的情况下转变成金属在其中比在与功能层直接相邻的区域中扩散更慢的区域。