一種金屬硅化物絕緣層的形成方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬硅化物絕緣層的形成方法，包含如下步驟：第一步，在對ONO膜層進行刻蝕時，采用金屬硅化物絕緣層的掩膜版，保留SONOS區(qū)域的ONO膜層，其他金屬硅化物絕緣層區(qū)域的ONO膜層也同時保留；第二步，進行器件結(jié)構(gòu)的制作；第三步，以保留的ONO膜層作為金屬硅化物絕緣層，器件表面生成金屬硅化物；第四步，沉積金屬，并經(jīng)過快速退火處理；第五步，去除不需要的金屬沉積層。本發(fā)明采用保留的ONO膜層作為金屬硅化物絕緣層，比傳統(tǒng)工藝少使用一層掩膜版。
【專利說明】一種金屬硅化物絕緣層的形成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是指一種適用于SONOS工藝下的金屬硅化物 絕緣層（silicideblock)的形成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路中為了有效提高集成電路工作效率，降低電阻并減少電阻及電容所 造成的信號傳遞延遲，采用金屬硅化物（silicide)成為普遍選擇，其電阻率低（約為 KT7Q?!!!)，硬度高。金屬硅化物多在超大規(guī)模集成電路中使用，如用作金屬柵、肖特基接 觸、歐姆接觸等。
[0003] 金屬娃化物工藝是在以溉射沉積的方式沉積一層金屬，一般為Ti、Co或Ni,經(jīng)過 第一次快速退火處理，使硅與淀積的金屬發(fā)生反應生成金屬硅化物。根據(jù)退火溫度設定， 使得其他絕緣層（氧化硅或者氮化硅）上淀積的金屬不產(chǎn)生硅化物。在實際工藝中，有一 些器件區(qū)域不需要硅化物，而區(qū)分金屬硅化物區(qū)域和絕緣層區(qū)域（silicideblock)則需 要掩膜版來定義。在SONOS工藝中，使用ONO膜層作為Flash的存儲介質(zhì)，ONO掩膜版通常 只保留SONOS區(qū)域的膜層，其他所有區(qū)域均被刻蝕掉。ONO膜層由3層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，分別為底 層氧化娃（tunneloxide),通常為12?22A;中間氮化娃層（Nitride),通常為80?120A;頂 層氧化硅（HTO)，通常為30?6〇A。ONO膜中間最厚的氮化硅層與一般工藝中的金屬硅化物 絕緣層的厚度相仿，本身可作為金屬硅化物絕緣層，同時頂層HTO的存在，可以讓后續(xù)的刻 蝕停止在氧化硅表層，而不消耗氮化硅的厚度，因此，這讓ONO膜層從前道保留到后道金屬 硅化物層成為可能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種金屬硅化物絕緣層的形成方法，其形成 金屬硅化物絕緣層不需要額外的掩膜版。
[0005] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的金屬硅化物絕緣層的形成方法，包含如下步驟：
[0006] 第一步，在對ONO膜層進行刻蝕時，采用金屬硅化物絕緣層的掩膜版，保留SONOS 區(qū)域的ONO膜層，其他金屬硅化物絕緣層區(qū)域的ONO膜層也同時保留；
[0007] 第二步，進行器件的柵極及源漏區(qū)的器件結(jié)構(gòu)制作；
[0008] 第三步，以保留的ONO膜層作為金屬硅化物絕緣層，器件表面生成金屬硅化物；
[0009] 第四步，沉積金屬，并經(jīng)過快速退火處理；
[0010] 第五步，去除不需要的金屬沉積層。
[0011] 進一步地，所述第二步中，進行器件常規(guī)結(jié)構(gòu)的制作過程中，在對多晶硅柵極進行 刻蝕時，采用高選擇比的干法刻蝕，確保源漏區(qū)的ONO膜層刻蝕停留在頂層氧化硅，防止源 漏區(qū)的氮化硅損失。
[0012] 進一步地，所述第五步中，采用選擇性強的濕法刻蝕去除不需要的金屬沉積層。
[0013] 本發(fā)明所述的金屬硅化物絕緣層的形成方法，使用SONOS工藝中的ONO膜層來作 為金屬硅化物的絕緣層，將ONO膜層保留到金屬硅化物的層次，保留的ONO膜層的區(qū)域由金 屬硅化物的掩膜版定義，從而無需采用額外的光刻板，達到節(jié)省掩膜版、降低成本的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是器件多晶硅柵極區(qū)域去除ONO膜層示意圖。
[0015] 圖2是多晶硅刻蝕示意圖。
[0016] 圖3是LDD注入示意圖。
[0017] 圖4是源漏注入示意圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明工藝流程圖。

【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明所述的金屬硅化物絕緣層的形成方法，包含如下步驟：
[0020] 第一步，在對ONO膜層進行刻蝕時，采用金屬硅化物絕緣層的掩膜版，保留SONOS 區(qū)域的ONO膜層，其他金屬硅化物絕緣層區(qū)域的ONO膜層也同時保留；
[0021] 第二步，制作形成器件的多晶硅柵極、側(cè)墻、源漏區(qū)等常規(guī)結(jié)構(gòu)。在對多晶硅柵極 區(qū)域進行刻蝕時，采用高選擇比的干法刻蝕，確保源漏區(qū)的ONO膜層刻蝕停留在頂層氧化 硅，防止源漏區(qū)的氮化硅損失。
[0022] 本步驟需要特別注意的是：由于ONO層次在多晶硅層次之前，這需要將器件柵極 區(qū)域ONO膜層去除，保留源漏區(qū)域ONO膜層，如圖1所示。在制作多晶硅柵極時，此處ONO 間距較小，基本等效于多晶硅柵極的尺寸。這對光刻有較高要求，ONO層次設計規(guī)則要相應 變動，同時生產(chǎn)中也許需要用到更高等級的掩膜版。
[0023] 由于常規(guī)刻蝕都有過刻（overetch)步驟，多晶硅刻蝕會消耗源漏區(qū)域ONO頂層 的氧化硅，如果刻蝕不能停止在頂層氧化硅表面，會繼續(xù)向下刻蝕，如圖2所示，消耗中間 的氮化硅層，從而導致最終的絕緣層變薄，妨礙作為金屬硅化物絕緣層的效果，所以此處 要求多晶硅刻蝕條件提高多晶硅和氧化硅之間選擇比，確保蝕刻停止在氧化硅表面，防止 源漏的氮化硅有損失。
[0024] 同時在制作柵極側(cè)墻的刻蝕過程中，需要特別調(diào)整柵極側(cè)墻刻蝕條件，要求刻蝕 對氧化硅和氮化硅之間高選擇比，確保柵極側(cè)墻刻蝕能停止在側(cè)墻底層的氧化硅上，防止 消耗ONO氮化娃。
[0025] 同時考慮到多晶硅柵極的特征尺寸/套刻偏差的工藝窗口，源漏區(qū)域的ONO區(qū)域 與柵極需要一定的間距（對準精度變化以及多晶硅柵極線寬變化）。而一般工藝中的LDD 摻雜都為自對準，如此會造成源漏極LDD注入不均勻，如圖3所示。為了解決此問題，可通 過如下兩方面來增加此處的氧化硅厚度，達到與ONO膜層厚度相近，減少注入的差異：
[0026] 第一，如圖3中所示，減少多晶硅柵極刻蝕過刻量，確保保留較厚的柵氧化層。
[0027] 第二，增加多晶硅柵極刻蝕后熱氧化退火（RTO)的氧氣含量，生成更厚的氧化硅。
[0028] 而源漏注入時已經(jīng)有柵極側(cè)墻，側(cè)墻一般會填滿ONO與多晶硅柵極之間的間距， 源漏注入不會有類似問題，如圖4所示。
[0029] 接觸孔（Contact)刻蝕時，金屬硅化物絕緣區(qū)域源漏會比其他區(qū)域多了ONO膜層， 如果本身制程中接觸孔有氮化硅停止層（SiNstoplayer)，則需要加多氮化硅過刻；如無 氮化硅停止層，由于氮化硅與氧化硅的高選擇比，需要在刻蝕條件中增加氮化硅刻蝕步 驟。
[0030] 第三步，以保留的ONO膜層作為金屬硅化物絕緣層，器件表面生成金屬硅化物；
[0031] 第四步，沉積金屬，并經(jīng)過快速退火處理；
[0032] 第五步，采用選擇性強的濕法刻蝕去除不需要的金屬沉積層。
[0033] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并不用于限定本發(fā)明。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬硅化物絕緣層的形成方法，其特征在于：包含如下步驟： 第一步，在對0N0膜層進行刻蝕時，采用金屬硅化物絕緣層的掩膜版，保留SONOS區(qū)域 的0N0膜層，其他金屬硅化物絕緣層區(qū)域的0N0膜層也同時保留； 第二步，進行器件的柵極及源漏區(qū)的器件結(jié)構(gòu)制作； 第三步，以保留的0N0膜層作為金屬硅化物絕緣層，器件表面生成金屬硅化物； 第四步，沉積金屬，并經(jīng)過快速退火處理； 第五步，去除不需要的金屬沉積層。
2. 如權(quán)利要求1所述的金屬硅化物絕緣層的形成方法，其特征在于：所述第二步中，在 對器件常規(guī)結(jié)構(gòu)的制作過程中，多晶硅柵極進行刻蝕時，采用高選擇比的干法刻蝕，確保源 漏區(qū)的0N0膜層刻蝕停留在頂層氧化硅，防止源漏區(qū)的氮化硅損失。
3. 如權(quán)利要求1所述的金屬硅化物絕緣層的形成方法，其特征在于：所述第四步中，采 用選擇性強的濕法刻蝕去除不需要的金屬沉積層。
【文檔編號】H01L21/311GK104332400SQ201410604577
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】趙鵬 申請人:上海華虹宏力半導體制造有限公司