[发明专利]一种适用于纳米器件制造的硅化物工艺

摘要

一种适用于纳米器件制造的硅化物工艺，其主要步骤是清洗、真空退火处理、溅射Ni薄膜、溅射TiN薄膜、快速热退火、选择腐蚀、玻璃淀积、接触孔形成和金属化。本发明在Ni膜上加一盖帽层氮化钛，形成TiN/Ni/Si结构，同时改进清洗方法，优化薄膜厚度和硅化反应的条件，获得了很好的结果。不但薄膜的薄层电阻明显减小，而且热稳定性有了明显的提高，即由低阻NiSi相向高阻NiSi₂相转变的温度提高了，浅结漏电流得到改善。与常规Ti和Co硅化物工艺比较，该方法工艺步骤少，成本低，器件性能改善显著，因而极具吸引力。特别在亚50纳米技术中是常规Ti和Co硅化物工艺所不可替代的工艺。

主权项

1.一种适用于纳米器件制造的硅化物工艺，其主要步骤为：步骤1：在完成器件的源/漏快速热退火后进行改进的清洗：第一次用清洗液H2SO4∶H2O2＝5∶1，于120-130℃清洗8-12分，第二次清洗液NH4OH∶H2O2∶H2O＝0.8∶1∶5，于62-65℃清洗5-8分；在氢氟酸∶异丙醇∶H2O＝0.5％∶0.02％∶1溶液中，室温下浸渍30-60秒，经去离子水冲洗并热N2中甩干，立即进溅射真空锁内抽真空；步骤2：真空热退火处理：本底真空度：4-8×10-7乇，加温至250-350℃，恒温10-15分，然后降温，待真空恢复至4-8×10-7乇，预溅射3-5分；步骤3：溅射Ni薄膜：本底真空度4-8×10-7乇，溅射功率800-1000瓦，工作压力4-6×10-7乇；Ni薄膜厚度为13-22nm；步骤4：溅射TiN薄膜：本底真空度4-8×10-7乇，溅射功率800-1000瓦，工作压力4-6×10-7乇；Ar/N2＝6/1，TiN薄膜厚度为8-14nm；步骤5：先后用丙酮、无水乙醇各超声清洗5-8分，然后去离子水冲洗，热N2中甩干；步骤6：快速热退火：温度480-600℃，时间15-30秒；步骤7：选择腐蚀：腐蚀液H2SO4∶H2O2＝5∶1，于120-130℃，时间为10-14分，加4-6分，再加4-6分，每两次间都要进行去离子水冲洗，最后去离子水冲洗后，在热N2中甩干；步骤8：低温氧化硅及硼磷硅玻璃淀积，炉温400-420℃，膜厚550-650nm；步骤9：接触孔形成和金属化。