本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在接觸孔中制備薄膜的方法。

背景技術(shù)：

在55nm傳統(tǒng)半導(dǎo)體制程中，如圖1所示，在源漏區(qū)上形成硅化物區(qū)，硅化物區(qū)通常為鎳硅化物，接觸孔(CT)形成于鎳硅化物上，接著，在接觸孔底部形成Ti層，然后，在接觸孔側(cè)壁和Ti層上生長(zhǎng)TiN來(lái)作為后續(xù)填充于接觸孔中的鎢栓的阻擋黏附層，這里，采用Ti作為鎳硅化物與TiN之間的連接層。Ti金屬與下層的鎳硅化物有很好的黏附性，并且金屬Ti能吸引周?chē)难踉?，形成的氧化物TiOx也為導(dǎo)電金屬，能夠降低源漏柵區(qū)的導(dǎo)通電阻和接觸電阻。此外，在CMOS圖像傳感器(CIS)平臺(tái)上，Ti連接層下面連接的既可能是硅化物區(qū)域的鎳硅化物，也可能是非硅化物區(qū)域的硅層(silicon)。在非硅化物區(qū)域，Ti與Si會(huì)反應(yīng)生成TiSix，從而形成較好的歐姆接觸，并且隨著溫度的增高和加熱時(shí)間的增加，生成的TiSix會(huì)更加厚實(shí)，從而使得接觸孔(CTG)層與非硅化物區(qū)域得到更好的接觸。

然而，高溫會(huì)造成前層的注入離子的進(jìn)一步擴(kuò)散，從而對(duì)器件性能造成影響。隨著線(xiàn)寬越來(lái)越小，目前半導(dǎo)體后段制程使用的溫度越來(lái)越低，造成了非硅化物區(qū)的Ti與Si層的不充分反應(yīng)，甚至不反應(yīng)，在Ti與Si層的不良接觸造成接觸孔和非硅化物區(qū)域的整體RC偏高，甚至個(gè)別點(diǎn)有極高阻值，并因而引起了產(chǎn)品良率的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服以上問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種在接觸孔中制備薄膜的方法，使得沉積于接觸孔底部的硅層的Ti層能夠與該硅層形成良好的歐姆接觸。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種在接觸孔中制備薄膜的方法，在具有接觸孔以及位于接觸孔底部的金屬硅化物和/或硅區(qū)的襯底上進(jìn)行，包括：

步驟01：采用除氣工藝去除襯底表面和接觸孔表面的水汽；

步驟02：采用預(yù)清洗工藝清洗襯底表面和接觸孔表面；

步驟03：在第一溫度下在接觸孔底部和頂部表面形成Ti層；

步驟04：在第二溫度下在Ti層表面和接觸孔側(cè)壁形成TiN層；

步驟05：在第三溫度下采用除氣工藝促進(jìn)Ti層和位于Ti層底部的硅區(qū)的Si的反應(yīng)生成鈦硅化物；其中，所述第三溫度與所述第一溫度、所述第二溫度不相同。

優(yōu)選地，所述第三溫度高于所述第一溫度，且高于所述第二溫度。

優(yōu)選地，襯底表面和接觸孔表面具有氧化膜，所述步驟02中，采用預(yù)清洗工藝時(shí)將襯底表面和接觸孔表面的氧化膜去除。

優(yōu)選地，去除氧化膜的厚度為

優(yōu)選地，所述步驟03中，采用氣相沉積法在接觸孔底部、側(cè)壁和頂部沉積Ti層，然后，圖案化Ti層，去除接觸孔側(cè)壁和頂部的Ti層，保留接觸孔底部的Ti層。

優(yōu)選地，所述步驟04中，采用金屬有機(jī)化合物氣相沉積工藝在Ti層表面和接觸孔側(cè)壁和頂部沉積TiN層。

優(yōu)選地，所述TiN層的厚度為

優(yōu)選地，所述步驟05中，所述除氣工藝的反應(yīng)時(shí)間為30～60S。

優(yōu)選地，所述步驟05中的除氣工藝和所述步驟01中的除氣工藝的溫度和時(shí)間不相同，其它參數(shù)均相同。

優(yōu)選地，所述除氣工藝的過(guò)程采用加熱使不穩(wěn)定核素釋出并離子化后排出，從而去除水汽和前道刻蝕工序的殘留物。

本發(fā)明的在接觸孔中制備薄膜的方法，在接觸孔底部沉積了Ti層之后，利用除氣工藝來(lái)促進(jìn)Ti與Si層的充分反應(yīng)形成鈦硅化物(Ti-Silicide)，從而使得沉積于接觸孔底部的硅層的Ti層能夠與該硅層形成良好的歐姆接觸。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的在接觸孔中制備薄膜的方法的流程示意圖

圖2-6為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的在接觸孔中制備薄膜的方法的各制備步驟示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

以下結(jié)合附圖1-6和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例，且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說(shuō)明本實(shí)施例的目的。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例中，在接觸孔中制備薄膜的方法，包括：

步驟01：請(qǐng)參閱圖2，采用除氣工藝去除襯底00表面和接觸孔03表面的水汽；

具體的，在具有接觸孔03以及位于接觸孔03底部的金屬硅化物和/或硅區(qū)02的襯底00上進(jìn)行，襯底00中還具有源漏區(qū)01，柵極04，這里，柵極04頂部也具有金屬硅化物和/或硅區(qū)02，金屬硅化物可以為鎳硅化物，除氣工藝的過(guò)程采用加熱使不穩(wěn)定核素釋出并離子化后排出，從而去除水汽和前道刻蝕工序的殘留物，可以采用常規(guī)除氣工藝，這里不再贅述。

步驟02：請(qǐng)參閱圖3，采用預(yù)清洗工藝清洗襯底00表面和接觸孔03表面；

具體的，由于前道工藝，襯底00表面和接觸孔03表面不可避免地會(huì)產(chǎn)生氧化膜，采用預(yù)清洗工藝時(shí)將襯底00表面和接觸孔03表面的氧化膜去除。較佳的，去除氧化膜的厚度可以為這里，采用Ar氣進(jìn)行預(yù)清洗。

步驟03：請(qǐng)參閱圖4，在第一溫度下在接觸孔03底部和頂部表面形成Ti層05；

具體的，采用氣相沉積法在接觸孔03底部、側(cè)壁和頂部沉積Ti層，然后，圖案化Ti層，去除接觸孔03側(cè)壁和頂部的Ti層，保留接觸孔03底部的Ti層。Ti層的厚度可以為較佳的為或

步驟04：請(qǐng)參閱圖5，在第二溫度下在Ti層06表面和接觸孔03側(cè)壁形成TiN層06；

具體的，采用金屬有機(jī)化合物氣相沉積工藝在Ti層06表面和接觸孔03側(cè)壁和頂部沉積TiN層06，TiN層06的厚度可以為

步驟05：請(qǐng)參閱圖6，在第三溫度下采用除氣工藝促進(jìn)Ti層06和位于Ti層06底部的硅區(qū)02的Si的反應(yīng)生成鈦硅化物07。

具體的，除氣工藝的反應(yīng)時(shí)間可以為30～60S，步驟05中的除氣工藝和所述步驟01中的除氣工藝的溫度和時(shí)間不相同，其它參數(shù)均相同。第三溫度與第一溫度、所述第二溫度不相同，較佳的，第三溫度高于第一溫度且高于第二溫度，這樣，因?yàn)榍笆霾襟E03和04也是有一定溫度的，因此本步驟05中的高溫相對(duì)延長(zhǎng)了對(duì)Ti層05的加熱時(shí)間，能夠進(jìn)一步促進(jìn)硅區(qū)的Si能與Ti充分反應(yīng)生成鈦硅化物，使得Ti與底部的硅區(qū)02具有良好的歐姆接觸，從而降低硅區(qū)02的RC阻值，并且，由于采用的是除氣工藝，對(duì)金屬硅化物的影響較小。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然所述實(shí)施例僅為了便于說(shuō)明而舉例而已，并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn)飾，本發(fā)明所主張的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)所述為準(zhǔn)。