[发明专利]金属硅化物层的形成方法

说明书

本申请公开了一种金属硅化物层的形成方法，包括：提供一晶圆，晶圆上形成有半导体器件的栅极和栅氧；通入含氟元素的反应气体对刻蚀设备的腔体内的附着物进行刻蚀清除，刻蚀清除过程中的功率为15瓦至50瓦；在晶圆上沉积金属层，进行热处理，使金属层中的金属与栅极和所述晶圆衬底中的硅反应生成金属硅化物层；进行刻蚀，去除金属层，保留金属硅化物层。本申请在半导体器件的金属硅化物层的刻蚀过程中，通过通入含氟元素的反应气体在15瓦至50瓦的功率下对刻蚀设备的腔体内的附着物进行刻蚀清除，解决了相关技术中提供的通过SiCoNi刻蚀进行预清洗在达到一定次数后由于刻蚀均匀性下降需要在较短的周期进行PM耗时较长的问题。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种金属硅化物(silicide)层的形成方法。

背景技术

在半导体的制造工艺中，在完成栅极刻蚀和源漏(source drain，SD)注入后，会沉积一层金属层，然后进行热处理和刻蚀，在半导体器件的第一离子掺杂区、第二离子掺杂区和栅极中形成金属硅化物层。

通常，在沉积金属层前，会进行SiCoNi刻蚀进行预清洗，以降低接触电阻。在SiCoNi刻蚀达到一定次数后(例如，对1000片以上的晶圆进行刻蚀后)，刻蚀的均匀性会变差，超出控制规格(out of control，OOC)。

鉴于此，相关技术中，当SiCoNi刻蚀达到一定次数后，通常会进行设备维护(preventive maintenance，PM)以提高刻蚀均匀性。然而，PM耗时较长(通常需要8小时以上)，降低了制造效率。

发明内容

本申请提供了一种金属硅化物层的形成方法，可以解决相关技术中通过PM以提高设备的刻蚀均匀性耗时较长的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种金属硅化物层的形成方法，所述方法包括：

提供一晶圆，所述晶圆上形成有半导体器件的栅极和栅氧；

通入含氟(F)元素的反应气体对所述刻蚀设备的腔体内的附着物进行刻蚀清除，所述刻蚀清除过程中的功率为15瓦(W)至50瓦；

在所述晶圆上沉积金属层，进行热处理，使所述金属层中的金属与所述栅极和所述晶圆衬底中的硅反应生成金属硅化物层；

进行刻蚀，去除所述金属层，保留所述金属硅化物层。

可选的，所述金属层包括镍(Ni)。

可选的，所述金属硅化物层包括镍化硅(NiSi)。

可选的，所述含氟元素的反应气体包括氨气(NH₃)和三氟化氮(NF₃)。

可选的，在所述晶圆上沉积金属层，包括：

通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺在所述晶圆上沉积所述金属层。

可选的，所述半导体器件为逻辑器件。

本申请技术方案，至少包括如下优点：

在半导体器件的金属硅化物层的形成过程中，在沉积金属层之前，通过通入含氟元素的反应气体在15瓦至50瓦的功率下对刻蚀设备的腔体内的附着物进行刻蚀清除，解决了相关技术中提供的通过SiCoNi刻蚀进行预清洗在达到一定次数后由于刻蚀均匀性下降需要在较短的周期进行PM耗时较长的问题，在提高了制造效率的同时降低了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。