[发明专利]半导体器件中金属硅化物的单向扩散

摘要

本发明提供了一种用于通过使用含金属的硅合金(56)并结合其中进行两次不同的热循环的第一次退火在硅化期间增强金属的单向扩散的方法。该第一次退火的第一次热循环在能够增强金属例如Co和/或Ni向含Si层(52)中的单向扩散的温度下进行。第一次热循环导致无定形的含金属的硅化物(60)形成。第二次热循环在将无定形的含金属的硅化物转化成结晶的富金属硅化物(64)的温度下进行，该结晶的富金属硅化物与含金属的硅合金层或纯的含金属层相比基本上不能被蚀刻。在第一次退火之后，进行选择性的蚀刻以便从该结构去除任何未反应的含金属合金。进行第二次退火以便将通过第一次退火的两次热循环形成的富金属硅化物相转化成处于其最低电阻相的金属硅化物(68)相。提供其厚度自限制的金属硅化物。

主权项

1.一种用于在含Si材料的表面上形成金属硅化物的方法，包括以下步骤：提供在含Si材料上方包括含金属的硅合金层的结构；使所述结构经历包括第一次热循环和第二次热循环的第一次退火，第一次热循环在增强所述金属向所述含Si材料中的单向扩散的第一温度下进行，从而形成无定形的含金属的硅化物，第二次热循环在将无定形的含金属的硅化物转化成结晶的富金属的硅化物的第二温度下进行，该结晶的富金属的硅化物相比于含金属的硅合金层基本上不可蚀刻；从该结构去除任何未反应的含金属的硅合金层；以及在将所述结晶的富金属的硅化物转化成处于其最低电阻相的金属硅化物相的第三温度下，使所述结构经历第二次退火。