專利名稱：一種去除硅化物形成過程中多余金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于集成電路制造工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種去除硅化物形成過程中多余金屬的方法。
目前的集成電路制造工藝中都使用硅化物工藝技術(shù)來減少源漏區(qū)域和多晶電極的電阻。無論是0.35/0.25微米技術(shù)的鈦硅化物(TiSi2)還是0.18/0.13微米技術(shù)的鈷硅化物(CoSi2)都用到了兩步硅化物形成工藝。在首先PVD淀積形成硅化物所需的金屬后，通過第一次較低溫度的RTP(快速熱退火)處理淀積的金屬形成高電阻的硅化物。然后通過化學(xué)溶劑APM(氨水和雙氧水混合)/SPM(硫酸和雙氧水混合)去除在場(chǎng)氧化層和柵極側(cè)壁邊墻(spacer)上殘留的或未反應(yīng)的金屬(即多余金屬)，并留下產(chǎn)生的硅化物(這一步稱為選擇性腐蝕)。最后通過第二次較高溫度的RTP處理以形成低電阻的硅化物。
用APM溶液濕法有選擇性地去除未反應(yīng)金屬，如Co或者Ti，然后用SPM溶液清洗硅片表面，雖然可以達(dá)到工藝要求，但是由于雙氧水存在易分解、壽命短、要求不斷更新溶液的缺點(diǎn)，造成了溶劑的大量消耗，提高了生產(chǎn)成本。
本發(fā)明提出的選擇性去除硅化物形成過程中多余金屬的方法，是在原工藝過程中的APM和SPM溶液中溶入臭氧氣體或者用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水。具體而言，在兩步形成硅化物的工藝中，在第一步快速熱退火后，采用上述新型溶劑將場(chǎng)氧化層(如LOCOS(局部氧化隔離)或者STI(淺溝槽隔離))上以及柵極邊墻側(cè)壁(spacer)上的殘余金屬，如Co(鈷)或者Ti(鈦)、TiN(氮化鈦)，去除，然后通過第二步高溫快速熱退火形成低電阻的硅化物。
在向APM和SPM溶液中充入臭氧時(shí)，通入臭氧的流量在4-8L/min之間；在用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水時(shí)，通入臭氧的流量在2-10L/min之間。
在向APM溶液中充入臭氧時(shí)或者用臭氧替代APM溶劑中雙氧水時(shí)，所用時(shí)間可控制在30-120秒范圍內(nèi)；在向SPM溶液中充入臭氧時(shí)或者用臭氧替代SPM溶劑中雙氧水時(shí)，所用時(shí)間可控制在5-10分鐘范圍內(nèi)。
本發(fā)明中，由于采用了臭氧這種氣體，充分發(fā)揮了臭氧氧化性好的特點(diǎn)，這與雙氧水的性質(zhì)是一樣的，從而具備了替代性。其次臭氧的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于雙氧水，因而大大降低了工藝成本。此外臭氧經(jīng)過國外廣泛的研究發(fā)現(xiàn)它具有清洗性能優(yōu)越的特點(diǎn)，因此可以進(jìn)一步提高選擇性刻蝕的效果，而且工藝的實(shí)現(xiàn)也是相當(dāng)簡(jiǎn)單的。
圖2為選擇性腐蝕后硅片表面硅化物分布圖，圖中僅在晶體管的三個(gè)電極區(qū)域(源極、柵極、漏極)上存在硅化物。
附圖
標(biāo)號(hào)1為晶體管源極、2為晶體管柵極、3為晶體管漏極、4為金屬或硅化物、5為硅化物。
權(quán)利要求
1.一種去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在兩步形成硅化物的工藝中，在第一步快速熱退火后，采用在APM和SPM溶液中溶入臭氧或者用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水的方法將場(chǎng)氧化層上以及柵極邊墻側(cè)壁上的殘余金屬去除，然后通過第二步高溫快速熱退火形成低電阻的硅化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向APM和SPM溶液中充入臭氧時(shí)，通入臭氧的流量在4-8L/min之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水時(shí)，通入臭氧的流量在2-10L/min之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向APM溶液中充入臭氧時(shí)或者用臭氧替代APM溶劑中雙氧水時(shí)，所用時(shí)間可控制在30-120秒范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向SPM溶液中充入臭氧時(shí)或者用臭氧替代SPM溶劑中雙氧水時(shí)，所用時(shí)間可控制在5-10分鐘范圍內(nèi)。
全文摘要
在先進(jìn)的集成電路制造工藝中，通常使用硅化物工藝降低晶體管的源漏區(qū)域和多晶硅電極的電阻。硅化物形成過程中產(chǎn)生多余金屬。本發(fā)明采用加入臭氧的化學(xué)溶劑去除殘留金屬，既可以向APM/SPM中通入一定量的臭氧，也可以用臭氧替代APM/SPM中的雙氧水。使用加入臭氧的新型溶劑大大降低了工藝成本，提高了工藝性能。
文檔編號(hào)B23K37/08GK1390676SQ0213612
公開日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2002年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月19日
發(fā)明者胡恒生 申請(qǐng)人:上海華虹(集團(tuán))有限公司