TiN層，并選擇性地去除NMOS上的第一 TiN層。
[0035]請(qǐng)參閱圖4。接下來(lái)，依次沉積一層NiPt層4和一層具有壓應(yīng)力的第一 TiN層5，將NMOS和PMOS器件覆蓋。NiPt層4用于后續(xù)使其中的Ni與多晶硅柵極中的Si及源/漏區(qū)域中的Si在退火狀態(tài)下發(fā)生反應(yīng)，生成鎳的金屬硅化物。第一 TiN層5用作NiPt層4的保護(hù)層(cap layer)。作為一可選的實(shí)施方式，所述NiPt中Pt的含量范圍可為O?15%，例如可以是0%、5%、10%或15%等。也就是說(shuō)，NiPt可以純鎳形態(tài)存在。作為一可選的實(shí)施方式，所述NiPt層4的厚度范圍可為30?300埃，例如可以是30埃、100埃、200?；?00埃等。所述第一 TiN層5的厚度范圍可為20?300埃。
[0036]請(qǐng)參閱圖5。接下來(lái)，可采用公知的光刻及刻蝕工藝，對(duì)第一 TiN層5進(jìn)行圖形化。例如通過(guò)光刻技術(shù)，將圖形轉(zhuǎn)移到第一 TiN層5上，再經(jīng)干法刻蝕，選擇性地去除NMOS上的第一 TiN層，只保留PMOS上具有壓應(yīng)力的第一 TiN層5。
[0037]如框03所示，步驟S03:沉積一拉應(yīng)力第二 TiN層，并選擇性地去除PMOS上的第二TiN 層。
[0038]請(qǐng)參閱圖6。接下來(lái)，繼續(xù)沉積一具有拉應(yīng)力的第二 TiN層6，將NMOS和PMOS器件區(qū)域覆蓋。作為一可選的實(shí)施方式，所述第二 TiN層6的厚度范圍可為20?300埃。并且，所述第一、第二 TiN層5、6的厚度可以不同，也可以相同。
[0039]請(qǐng)參閱圖7。接下來(lái)，可采用公知的光刻及刻蝕工藝，對(duì)第二 TiN層6進(jìn)行圖形化。例如通過(guò)光刻技術(shù)，將圖形轉(zhuǎn)移到第二 TiN層6上，再經(jīng)干法刻蝕，選擇性地去除PMOS上的第二 TiN層，只保留NMOS上具有拉應(yīng)力的第二 TiN層6。這樣，在NMOS、PMOS器件區(qū)域就各自覆蓋了一層具有拉應(yīng)力的第二 TiN層6、具有壓應(yīng)力的第一 TiN層5。
[0040]如框04所示，步驟S04:進(jìn)行第一次退火，在需要形成金屬硅化物的區(qū)域形成第一鎳硅化物。
[0041]接下來(lái)，通過(guò)進(jìn)行第一次退火，以在需要形成金屬硅化物的區(qū)域形成第一鎳硅化物。即通過(guò)第一次退火，使NiPt中的鎳與多晶硅柵極和源/漏區(qū)域的硅發(fā)生反應(yīng)，生成第一鎳硅化物。優(yōu)選地，所述第一鎳硅化物可為Ni2Si。
[0042]如框05所示，步驟S05:去除第一、第二 TiN層、沒(méi)有反應(yīng)的NiPt層以及SiN層。
[0043]接下來(lái)，在第一次退火后，即可采用公知技術(shù)，將第一、第二 TiN層、沒(méi)有反應(yīng)的NiPt層以及SiN層從NM0S、PM0S器件表面去除。
[0044]如框06所示，步驟S06:進(jìn)行第二次退火，在需要形成金屬硅化物的區(qū)域形成第二鎳硅化物。
[0045]接下來(lái)，通過(guò)進(jìn)行第二次退火，以在需要形成金屬硅化物的區(qū)域進(jìn)一步形成第二鎳硅化物。即通過(guò)第二次退火，使在多晶硅柵極和源/漏區(qū)域表層已生成的第一鎳硅化物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為第二鎳硅化物。優(yōu)選地，所述第二鎳硅化物可為NiSi。
[0046]作為一可選的實(shí)施方式，在上述步驟S03和步驟S04中，在沉積第二 TiN層后，也可以保留PMOS上的第二 TiN層不作去除處理，并直接進(jìn)行第一次退火。在此狀態(tài)下，對(duì)器件的性能并不會(huì)產(chǎn)生明顯影響，但卻可以省去一道工藝步驟。
[0047]需要說(shuō)明的是，在上述的步驟S02和步驟S03中，也可以先沉積具有拉應(yīng)力的第二TiN層，并選擇性地去除PMOS上的第二 TiN層；然后，再沉積具有壓應(yīng)力的第一 TiN層，并選擇性地去除NMOS上的第一 TiN層。也就是說(shuō)，這兩個(gè)步驟次序可以顛倒執(zhí)行。
[0048]綜上所述，本發(fā)明通過(guò)應(yīng)用應(yīng)力技術(shù)，在NMOS和PMOS上采用應(yīng)力相反的TiN作為NiPt的保護(hù)層，在后續(xù)的鎳硅化物形成過(guò)程中，不同的應(yīng)力經(jīng)過(guò)反應(yīng)以及相變被記憶下來(lái)，使形成的鎳硅化物可對(duì)NMOS溝道施加拉應(yīng)力，對(duì)PMOS溝道施加壓應(yīng)力，從而避免了在金屬硅化物的形成過(guò)程中，引入應(yīng)力層所帶來(lái)的負(fù)面作用，改善了器件的性能。
[0049]以上所述的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，因此凡是運(yùn)用本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鎳硅化物的形成方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟SOl:提供一形成有NMOS和PMOS的半導(dǎo)體襯底，沉積一 SiN層作為金屬硅化物阻擋層，并選擇性地去除需要形成金屬硅化物區(qū)域的SiN ; 步驟S02:依次沉積一 NiPt層和壓應(yīng)力第一 TiN層，并選擇性地去除NMOS上的第一 TiN層； 步驟S03:沉積一拉應(yīng)力第二 TiN層，并選擇性地去除PMOS上的第二 TiN層； 步驟S04:進(jìn)行第一次退火，在需要形成金屬硅化物的區(qū)域形成第一鎳硅化物； 步驟S05:去除第一、第二 TiN層、沒(méi)有反應(yīng)的NiPt層以及SiN層； 步驟S06:進(jìn)行第二次退火，在需要形成金屬硅化物的區(qū)域形成第二鎳硅化物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述第一鎳硅化物為Ni2Si03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述第二鎳硅化物為NiSi04.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述NiPt中Pt的含量范圍為O?15%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述NiPt的厚度范圍為30?300埃。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述第一、第二TiN層的厚度不同。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述第一TiN層的厚度范圍為20?300埃。8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，所述第二TiN層的厚度范圍為20?300埃。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳硅化物的形成方法，其特征在于，步驟S03和步驟S04中，在沉積第二 TiN層后，保留PMOS上的第二 TiN層，直接進(jìn)行第一次退火。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鎳硅化物的形成方法，通過(guò)應(yīng)用應(yīng)力技術(shù)，在NMOS和PMOS上采用應(yīng)力相反的TiN作為NiPt的保護(hù)層，在后續(xù)的鎳硅化物形成過(guò)程中，不同的應(yīng)力經(jīng)過(guò)反應(yīng)以及相變被記憶下來(lái)，使形成的鎳硅化物可對(duì)NMOS溝道施加拉應(yīng)力，對(duì)PMOS溝道施加壓應(yīng)力，從而避免了在金屬硅化物的形成過(guò)程中，引入應(yīng)力層所帶來(lái)的負(fù)面作用，改善了器件的性能。
【IPC分類】H01L21/318, H01L21/336
【公開(kāi)號(hào)】CN104900516
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510369145
【發(fā)明人】鮑宇
【申請(qǐng)人】上海華力微電子有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日