一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制作方法，特別是涉及一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)晶體管的源漏區(qū)域，其電極一般采用半導(dǎo)體和金屬電極之間直接接觸，接觸電阻很大，形成的肖特基勢壘很高，從而影響了器件的性能。因此，人們不停地尋找一種能夠降低電極接觸電阻的方法，其中，一種效果良好的結(jié)構(gòu)基本完全取代了半導(dǎo)體和金屬電極直接接觸的技術(shù)，這種效果良好的結(jié)構(gòu)是采用金屬和Si材料反應(yīng)生成金屬硅化物來作為接觸材料，從而可以大幅度降低接觸電阻和肖特基勢壘，并得到了廣泛的應(yīng)用。后來，金屬硅化物的金屬元素歷經(jīng)了從Ti到Co，再到Ni的發(fā)展過程。并且Ni的硅化物憑借其優(yōu)異的的性能及良好的加工工藝獲得了廣泛的應(yīng)用。目前在Intel和AMD等廠家生產(chǎn)的MOSFET晶體管源漏區(qū)域，都采用了 NiSi作為接觸材料。
[0003]隨著半導(dǎo)體材料及工藝的進步，SihGex作為一種新型的高遷移率材料，是未來Si材料的重要補充。然而，在Ni和SihGex發(fā)生合金化反應(yīng)的時候，由于Ge與S1、Ge會生成反應(yīng)熱不同的娃化物和鍺化物，易造成Ni和S1、Ge原子的反應(yīng)次序不一致,不容易形成連續(xù)、均一、穩(wěn)定的NiSihGex薄膜。此外，由于Ge的析出擴散，產(chǎn)生過量的晶界最終導(dǎo)致形成的NiSihGex薄膜電學性能不好，很大程度上影響了 NiSihGex薄膜作為源漏接觸的應(yīng)用。
[0004]鑒于以上缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種制作連續(xù)、均一、穩(wěn)定的Ni SihGex材料的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不容易形成連續(xù)、均一、穩(wěn)定的Ni (SihGex)材料的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法，至少包括以下步驟:
[0007]I)提供一 SihGex層，于所述Si1Jex層表面形成Ti金屬薄膜，其中，0.05 ^ X ^ 0.9 ；
[0008]2)于所述Ti金屬薄膜表面形成Ni金屬層；
[0009]3)采用快速退火工藝使所述Ni金屬穿過所述Ti金屬薄膜與所述SihGex層反應(yīng)生成NiSihGex層，其中，0.05彡X彡0.9。
[0010]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，步驟3)的反應(yīng)過程中，于所述NiSihGex層表面還會形成TiNiSihGex層及非晶薄膜，其中，0.05 < X < 0.9。
[0011]進一步地，該方法還包括步驟:釆用選擇性腐蝕工藝去除所述非晶薄膜。
[0012]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，所述快速退火工藝的退火溫度范圍為300?800°C。
[0013]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，所述快速退火工藝的退火時間范圍為30?120s。
[0014]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，所述Ti金屬薄膜的厚度為I?5nm。
[0015]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，所述Ni金屬層的厚度為5?lOOnm。
[0016]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，采用蒸鍍工藝或濺射工藝形成所述Ti金屬薄膜及Ni金屬層。
[0017]作為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法的一種優(yōu)選方案，所述SipxGex層外延于娃襯底表面。
[0018]如上所述，本發(fā)明提供一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法，至少包括以下步驟:1)提供一 SipxGex層，于所述SipxGex層表面形成Ti金屬薄膜,其中,0.05 ^ x ^ 0.9 ；
2)于所述Ti摻入層表面形成Ni金屬層；3)采用快速退火工藝使所述Ni金屬穿過所述Ti金屬薄膜與所述SipxGex層反應(yīng)生成NiSihGex層，其中，0.05 ^ 0.90本發(fā)明具有以下有益效果:由于特定溫度可以提供Ni與SihGex層反應(yīng)所需的熱激活能，并使只有極少量的Ti與SihGex反應(yīng)并保持在SihGex層與NiSipxGex層的界面處，產(chǎn)生幾個原子層的缺陷聚集區(qū)，隔斷了表層薄膜應(yīng)力的釋放向底層的傳遞，同時使Ni與SihGex的反應(yīng)以較緩慢的速度進行。因此，本發(fā)明對于保持SihGex的應(yīng)變起到了一定的作用，可以獲得連續(xù)、均一、穩(wěn)定的NiSiGe材料。
【附圖說明】
[0019]圖1?圖2顯示為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法中的步驟I)所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3顯示為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法中的步驟2)所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4?圖5顯示為本發(fā)明的利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法中的步驟3)所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]元件標號說明
[0023]101硅襯底
[0024]102SihGex 層
[0025]103 Ti金屬薄膜
[0026]104 Ni 金屬層
[0027]105NiSihGex 層
[0028]106 TiNiSihGex 層
[0029]107非晶薄膜
【具體實施方式】
[0030]以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進行各種修飾或改變。
[0031]請參閱圖1?圖5。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0032]如圖1?圖5所示，本實施例提供一種利用Ti插入層制作NiSiGe材料的方法，至少包括以下步驟:
[0033]如圖1?圖2所示，首先進行步驟I)，提供一 SihGex層102，于所述SipxGex層102表面形成Ti金屬薄膜103，其中，0.05彡X彡0.9。
[0034]作為不例，首先提供一娃襯底101,米用外延工藝于所述娃襯底101表面形成具有應(yīng)力的SihGex層102，接著采用蒸鍍工藝或濺射工藝于所述SihGex層102表面形成Ti金屬薄膜103，在本實施例中，所述Ti金屬薄膜103的厚度為I?5nm。
[0035]如圖3所示，然后進行步驟2)，于所述Ti金屬薄膜103表面形成Ni金屬層104。
[0036]作為示例，采用蒸鍍工藝或濺射工藝于所述Ti金屬薄膜103表面形成Ni金