CN100369219C - 使用Ni合金阻滞一硅化镍的结块作用 - Google Patents

使用Ni合金阻滞一硅化镍的结块作用 Download PDF

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Abstract

一种提供用于半导体元件的低阻非结块的一硅化镍接触点的方法。其中，制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的本发明方法包括如下步骤：在一部分含Si基质上形成金属合金层，其中所述的金属合金层含有Ni和一种或多种合金添加剂，其中所述的合金添加剂是Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物；将金属合金层在一定的温度下退火以将一部分所述的金属合金层转化成Ni合金一硅化物层；然后除去未转化成Ni合金一硅化物的残留的金属合金层。将合金添加剂选择用于相稳定性并且阻滞结块。最有效地阻滞结块的合金添加剂在生成低薄膜电阻的硅化物方面最有效。

Description

使用Ni合金阻滞一硅化镍的结块作用
发明领域
本发明涉及用于半导体元件的金属接触点，更确切地说，本发明涉及制备低阻非结块的一硅化镍接触点。减小接触电阻使得半导体元件具有高速运转的能力。
发明背景
为了能够制备比目前可行的集成电路性能更高的集成电路(ICs)，必须开发相对于ICs的Si体或其中形成的集成电子元件具有降低的接触电阻的元件接触点。接触点是在Si晶片内的元件与金属层之间在Si表面上的电连接，用作内连接。内连接起到携带整个芯片的电信号的金属导线的作用。
为增加芯片的性能，在源极/漏极和栅极区域处需要减小众多Si接触点的电阻，硅化物接触点因此对ICs(其包括互补金属氧化物半导体(CMOS)元件)具有特殊的重要性。硅化物是具有热稳定性的金属化合物并且在Si/金属界面处具有较低的电阻率。硅化物通常具有更低的障高，由此改善了接触电阻。减小接触电阻提高了元件的速度，由此增加了元件的性能。
硅化物的形成通常需要将耐火金属诸如Ni、Co或Ti沉积到含Si材料或晶片的表面上。常规的硅化镍膜的加工处理方法开始于沉积厚度约为8至12nm的Ni层。
形成的硅化物的厚度是沉积的Ni层的厚度的两倍，即，厚度约为8至12nm的Ni层分别形成厚度约为16至24nm的硅化物。进行沉积之后，使用常规方法(例如不限于快速热退火)将该结构进行退火的步骤。在热退火中，沉积的金属与Si反应，形成金属硅化物。退火后，10nm Ni金属层形成厚度约为20nm的硅化镍。
Ni可以用作形成硅化物的金属。硅化镍的一个优点是一硅化镍接触点比常规的硅化钛或硅化钴接触点消耗更少的Si。硅化镍接触点的缺点是在高温处理步骤的过程中生成高电阻率的二硅化镍相，而不是优选的低电阻率的一硅化镍相。二硅化镍相的形成是成核控制的并且比优选的一硅化镍相不利地消耗更多的Si。二硅化镍产生较粗糙的硅化物/Si晶片界面，并且比优选的一硅化镍相具有更高的薄膜电阻率。第二个缺点是一硅化镍薄膜在导致高电阻率的二硅化镍形成之前趋于变得不连续。
硅化镍的最高处理温度相当于硼磷硅酸盐的玻璃致密化退火。在大于约600℃下处理常规的硅化镍薄膜(其大约20nm厚)生成具有高薄膜电阻的硅化镍。正如图1中所描述的那样，将标准的多晶Si基质上形成的常规24nm硅化镍薄膜在约660℃下等温退火6分钟可以将形成的硅化镍的薄膜电阻增加到5倍。对于在退火的多晶Si基质上形成的24nm硅化镍薄膜，在约660℃下约6分钟的退火使得硅化物薄膜的薄膜电阻大约增加65％。
鉴于以上的描述，非常需要提供具有低电阻率和高温稳定性、同时使用已知的CMOS处理步骤易于制备的一硅化镍接触点。
发明概述
本发明提供了制备作为CMOS元件内的接触点的一硅化镍薄膜(其厚度约为30nm或更小)的方法。本发明的方法可形成一硅化镍薄膜而不会遇到任何与现有技术有关的问题。本发明的方法包括将合金助剂引入Ni的耐火金属层以至少阻滞结块的步骤。在某些实施方案中，可以使用合金添加剂，所述的合金添加剂还能够提高可以存在一硅化镍相而不形成二硅化镍相的温度。
在本发明的第一方面，提供了其中使用基本上能够阻滞结块的合金添加剂的方法。将基本上能够阻滞结块的合金添加剂在本文中称作“抗结块”添加剂。具体地讲，在该实施方案中，本发明的方法包括如下步骤：
(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂含有至少一种抗结块添加剂；
(b)将所述的Ni合金层在可以有效地将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层或富含金属的硅化镍层的温度下退火，所述的Ni合金硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；然后
(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。
当第一次退火形成富含金属的硅化物时，在步骤(c)之后需要进行第二次退火以形成低阻的一硅化镍。在常规的加工处理步骤中，该第二次退火可以与其它退火相组合。
当第一次退火形成富含金属的硅化物时，可以将所述富含金属的硅化物层选择性地蚀刻。
在以上方法中，合金添加剂含有能够有效阻滞一硅化镍层结块的元素。在随后的退火处理步骤中，将这些抗结块添加剂引入到金属合金层并有利于形成低阻、基本上非结块的一硅化镍层。
本发明的第二方面还涉及制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤：
(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有合金添加剂，其中所述的合金添加剂含有至少一种抗结块添加剂和至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂；
(b)将所述的Ni合金层在可以有效地将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层或富含金属的硅化镍层的温度下退火，所述的Ni合金硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；然后
(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。
当第一次退火形成富含金属的硅化物时，在步骤(c)之后需要进行第二次退火以形成低阻的一硅化镍。在常规的加工处理步骤中，该第二次退火可以与其它退火相组合。
在以上方法中，将多种添加剂用于形成能产生非结块的一硅化镍膜的Ni合金层。具体地讲，为了阻滞一硅化镍层的结块和二硅化镍相的形成而在该实施方案中使用合金添加剂。为了最有效地增加一硅化镍层的高温相的稳定性，所选择的合金添加剂可阻滞二硅化镍相的形成。形成的低薄膜电阻的非结块的一硅化镍接触点可以承受更高的温度而不结块或形成二硅化镍相。
在本发明中，Ni合金层在含Si材料上的初始厚度为约30nm或更小、优选约20nm或更小、优选约15nm或更小、甚至更优选约10nm或更小。
合金添加剂在Ni合金层中的量为约0.01原子％至约50原子％，优选约0.01原子％至约20原子％，最优选约0.5原子％至约10原子％。
非结块的Ni合金一硅化物接触点的最终厚度为小于100nm，优选约15nm至35nm。
本发明的另一个方面涉及包含本发明的方法的至少基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点的CMOS元件。具体地讲，本发明的电接触点包括：
含Si材料；和
位于一部分所述的含Si材料上的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点，其中所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂含有至少一种抗结块添加剂，其中所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点可以承受较高的处理温度。
附图简述
图1是在约660℃下在退火或未退火的多晶Si基质上的一硅化物的薄膜电阻对时间的示意图。
图2是本发明的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点的横截面示意图。
图3(a)-3(d)描述了对于加入到Ni中的各种合金元素的一硅化镍的稳定性和低电阻率的温度窗。
图4是在约660℃下在退火或未退火的多晶Si基质上与一硅化镍进行比较的Ni合金一硅化物的薄膜电阻对时间的示意图。
图5是沉积在多晶Si的窄平行线上的三种Ni合金金属层(具有各种掺杂剂)的线性电阻对温度的示意图。
图6是描述其电阻小于Ni-Pt金属合金层的三元Ni金属合金的薄膜电阻对Pt浓度的示意图。
发明详述
如上所述，本发明提供了制备低电阻率、基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，其中电阻率是约15至约25微欧姆-厘米。在现有技术中认为，形成一硅化镍层的主要限制是在高温下高电阻率的二硅化镍的形成。现在本申请人现已发现，对于Ni薄层的硅化作用，主要的温度限制是一硅化镍相的结块，而不是如先前所理解的高电阻率的二硅化镍相的形成。结块开始于晶粒间界的沟槽化，随后是薄膜的隆起，形成具有更高的薄膜电阻的非连续的空隙层。现已发现在Ni薄层的硅化过程中，一硅化物的结块出现在远低于二硅化镍相的形成的温度。使用10-15nm厚的常规Ni金属层，出现二硅化镍的温度是约700℃，然而发生结块的温度是约550℃。
本发明涉及其中将合金添加剂用于如下作用：
i)稳定一硅化镍相，
ii)阻滞结块，并且
iii)稳定一硅化镍相并阻滞结块，其中合金添加剂的组合并不有效地增加硅化镍层的薄膜电阻。
用于阻滞一硅化镍相的结块的、在本发明中还被称作抗结块添加剂的合金添加剂包括但不限于如下元素：Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。具体地讲，用于阻滞结块的合金添加剂优选包括Ta、W、Re或其混合物。用于稳定一硅化物相、在本文中还被称作稳定一硅化镍相的合金添加剂的合金添加剂包括但不限于Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。
本发明的方法开始于在一部分含Si材料上形成Ni合金层。常规的含Si材料包括但不限于Si、单晶Si、多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘基质上的硅(SOI)、绝缘体上的SiGe(SGOI)、退火的多晶Si和多晶Si线性结构。含Si材料可以是元件的基质，或者是在基质的顶上形成含Si层，例如多晶Si栅极或凸起的源极/漏极区域。
Ni合金层可以用常规沉积技术来形成。该常规沉积技术包括但不限于化学气相沉积(CVD)、借助于等离子体的CVD、高密度的化学气相沉积(HDCVD)、电镀、喷镀、蒸发和化学溶液沉积。连续进行Ni合金层的沉积，直至生成约30nm或更小、优选约15nm或更小、甚至更优选约10nm或更小的初始厚度。
合金添加剂以约0.01原子％至约50原子％的量、优选以约0.01原子％至约2原子％的量、最优选以约0.5原子％至约10原子％的量存在于Ni合金层中。合金添加剂可以在金属合金的沉积过程中通过从合金目标物中共沉积或共沉积首先在Ni合金层内形成。另外，通过离子注入可以将合金添加剂引入到Ni金属层。离子注入技术使用离子束混合不同离子类型的离子以生成所需的组合，或者以需要达到适当的化学计量比的比率注入合金添加剂的所需种类。此外，可通过双层沉积将合金添加剂以离散层的形式引入到Ni膜之上。
正如以上所讨论的那样，合金添加剂的选择取决于所需的金属合金层的性能。本发明的一种实施方案是在约650℃或更高的温度下阻滞一硅化镍层的结块。为了阻滞结块，将合金元素加入到Ni金属层，其中合金元素包括但不限于Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物，最优选Ta、W和Re。这些添加剂是抗结块添加剂。
本发明的另一方面包括选择可最有效地稳定一硅化镍相以在高温下阻滞相变化生成二硅化镍的合金添加剂。有效地稳定一硅化镍相的合金添加剂包括但不限于Ge、Rh、Pd、Pt或其组合。这些添加剂是稳定一硅化镍相的添加剂。一硅化镍相的稳定添加剂诸如Ge、Rh、Pd、Pt的潜在缺点在于它们增加了硅化镍层的薄膜电阻率，降低了作为接触点的硅化镍的性能。
本发明的第三种实施方案利用两种合金添加剂(其能够有效地阻滞结块并有效地稳定一硅化镍相)形成三元Ni合金来形成硅化镍。优选将多种合金添加剂进行选择，一种选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物以防止结块；并且，另一种选自Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物以为了相的稳定性。在本发明的该实施方案中使用的三元金属合金层包含Ni、稳定一硅化镍相的添加剂和抗结块添加剂。
利用以上的Ni的三元合金组合物的优点是从相稳定性和结块方面来看可形成更稳定的硅化镍层。使用两类添加剂形成Ni的三元合金的另一个优点是，虽然最有效地稳定一硅化镍相的添加剂增加了其中形成的硅化镍的薄膜电阻，但是用作合金添加剂以阻滞结块的元素使硅化镍的薄膜电阻增加的程度较小。因此，通过混合两种添加剂可以取得较低的薄膜电阻率和一硅化镍相的稳定性的两个效果。出乎意料地是，在三元金属合金层中结合两种合金添加剂产生的薄膜电阻显著低于仅使用对相稳定有效的合金添加剂的硅化物的薄膜电阻。
任选地，在形成Ni金属合金层之后，可在金属合金层上形成阻挡层。该任选的阻挡层可以含有任何能防止Ni金属合金层氧化的物质。适于阻挡层的物质的例子包括但不限于SiN、TaN、TiON、TiN及其混合物。将任选的阻挡层在金属合金层的退火过程中除去。
在形成Ni合金层之后，在能够有效地将金属合金层的一部分转化成非结块的Ni合金一硅化物的温度下进行退火处理步骤。热退火经常利用快速热退火(RTA)或其它常规的退火方法进行。与常规的半导体元件生产相一致，约650℃的热量持续大约30分钟是适当的。适用于退火的其它温度包括约250℃至600℃，最优选约400℃至550℃。
任选地，进行第二次退火至能够有效地进一步减小硅化物接触点的电阻的温度。由于上述的非结块的一硅化镍接触点的高温性能，第二次退火可以在约500℃至700℃、最优选在500℃至600℃下进行。
低温退火形成富含金属的硅化物相，其可以耐得住选择性蚀刻处理步骤。低温退火在低于约500℃、优选低于约350℃下进行。富含金属的相可以是Ni3Si2、Ni2Si，并且可能甚至是Ni31Si12和Ni3Si，其中Ni的含量高于硅的含量。当生成富含金属的相时，需要第二次高温退火以形成低电阻率的一硅化镍。
在形成非结块的一硅化镍层之后，使用常规的蚀刻方法诸如湿蚀刻、反应性离子蚀刻(RIE)、离子束蚀刻或等离子体蚀刻将Ni金属合金层的未反应的残留部分除去。当与蚀刻步骤中除去的未反应的金属层相比，残留的所形成的非结块的一硅化镍层更耐蚀刻处理步骤。非结块的Ni合金一硅化物接触点的最终厚度为约15nm至35nm。以上硅化物的形成与本领域已知的常规的半导体加工处理步骤相适应。
本发明的另一方面涉及使用以上方法产生的CMOS元件。参照图2，本发明的CMOS元件包括在含Si材料10上形成的低电阻率、基本上非结块的一硅化镍接触点。
非结块的Ni合金一硅化物接触点1可进行与常规半导体的生产有关的高温处理而不对接触点的性能产生负面影响。本发明的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点的成分包括至少一种以约0.01原子％至约50原子％的量存在的合金添加剂。将合金添加剂进行选择，如以上本发明的方法所述。
给出以下实施例来解释本发明并且例证其中所产生的某些优点。在以下实施例中，使用沉积到常规基质上的10nm厚的Ni金属合金层来形成一硅化镍膜。
在本发明的Ni合金层(包括合金添加剂)的退火过程中，使用电阻和弹性光散射测量以及使用原位X-射线衍射测定相稳定性和结块。将X-射线衍射用于确定形成一硅化镍相的温度范围。将这些测量结果描绘在图3(a)-(d)中，其中实心的黑棒形图代表所示的合金添加剂的一硅化镍相的温度窗。
电阻的测定表示未发生结块的温度窗，导致低电阻率硅化物的形成。将电阻的测定结果描绘在图3(a)-(d)中，其中灰色阴影的棒形图表示温度窗，视窗的上限和下限表示在所述的相应温度下最小电阻值增加20％。以约3℃/秒的升温速率、从约100℃至950℃记录测量结果。
实施例1
合金添加剂在高温下能够有效地稳定一硅化镍相的Ni合金层的形成
在该实施例中，将在高温下能够有效地稳定一硅化镍相的合金添加剂引入到金属合金层，将其沉积到掺杂As的多晶Si基质上。
形成Ni金属合金，其中合金添加剂以约10原子％的量存在。最有效地稳定一硅化物相的合金添加剂选自Rh、Pd、Ge和Pt。最优选用于稳定一硅化镍相的合金添加剂是Pt。
参照图3(a)-(d)，与从常规的Ni金属合金层形成的硅化物与温度窗进行比较，对于合金化金属层的相稳定性和低电阻率，显然合金添加剂Ge、Rh、Pd和Pt在阻滞二硅化镍相的形成方面是非常有效的。使用10nm Ni金属层的一硅化镍相能够稳定的最高温度大约是700℃，低电阻率硅化物的温度范围是约320℃至约560℃。在与常规的Ni金属层的比较中，对于硅化镍的形成，当使用引入10原子％Pt的Ni金属合金层时，一硅化物相能够稳定的最大温度增至大于约900℃，并且，低电阻率的温度窗增至约400℃至600℃。
实施例2
合金添加剂在硅化中能够有效地阻滞结块的Ni合金层的形成
在该实施例中，将在高温下能够有效地稳定一硅化镍相的合金添加剂引入到10nmNi金属合金层，将其沉积到掺杂As的多晶Si基质上。
形成含有10原子％合金添加剂的Ni金属合金，其中最有效地阻滞结块的合金添加剂选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Re。最优选用于阻滞结块的合金添加剂是Zr、Ta、W和Re。
参照图3(a)-(d)，对于相稳定性和低电阻率的温度窗表示添加剂Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Re在阻滞一硅化镍相的结块方面是非常有效的，因此与常规的Ni金属层相比，对于低电阻率的硅化镍的形成而增加了温度窗。使用常规的Ni金属层，一硅化镍相能够稳定的最高温度大约是700℃，并且，低电阻率的温度范围是约320℃至约560℃。
仍然参照图3(a)-(d)，合金化含有优选添加剂Zr、Ta、W和Re的Ni金属层与常规的Ni金属层的硅化作用相比即增加了低电阻率的温度窗，又没有影响或者稍微增加了一硅化物相的稳定性。合金化含有Zr和Ta的Ni金属层未在很大程度上影响一硅化物相的稳定性，然而，生成低电阻率硅化物的温度窗的最高值增至约600℃。当合金添加剂是W时，一硅化物相的稳定性稍有增加至大于约700℃，并且，低电阻率硅化物的形成的温度窗增至约350℃至约650℃。最后，当合金添加剂是Re时，相稳定性的温度窗为约350℃至约750℃，并且，低电阻率硅化物的形成的温度窗是约350℃至600℃。
实施例3
合金添加剂在硅化中能够有效地阻滞结块并能够稳定一硅化物相的 Ni合金层的形成
在该实施例中，将能够有效地阻滞结块并能够稳定一硅化镍相的合金添加剂引入到金属的三元合金层中以有利于形成低电阻率的一硅化镍层。将金属的三元合金层沉积到全部的薄膜基质上，其包括n掺杂的、p掺杂的、未掺杂的多晶Si以及宽度约为90nm、长度约为8mm的多晶Si的窄平行线。
形成含有10原子％合金添加剂的Ni的三元金属合金，其中将合金添加剂进行选择以在硅化过程中有效地阻滞结块并且稳定一硅化镍相。最有效地延阻滞块的合金添加剂选自Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W和Re。最有效地稳定一硅化物相的合金添加剂选自Rh、Pd、Ge和Pt。最优选的金属合金组合物包括含有约5原子％Re和约5原子％Pt的Ni金属层。
图4描绘了含有约5原子％Re和约5原子％Pt的Ni金属层的薄膜电阻，其中在热退火过程中在约660℃下将电阻作为时间的函数进行测定。虽然在大约660℃下退火约6分钟的纯Ni膜的薄膜电阻增加了约60％；但是含有约5原子％Re和Pt的Ni金属合金表明：在约660℃下约20分钟后其薄膜电阻率的增加量小于约20％。从未覆盖的硅化物层得到电阻率测量结果。如按常规的处理过程将硅化物进行覆盖，电阻率的测量结果甚至会更小。
图5描绘了对沉积在宽度约为90nm、长度约为8mm的多晶Si的窄平行线的p掺杂、n掺杂和未掺杂基质上的纯Ni金属层和三元Ni金属合金层(约5原子％Pt和约5原子％Re)的比较。如图5所述，三元Ni金属合金层比常规的Ni金属层能够承受更高的温度而不形成高电阻率的硅化镍层。
正如以上所讨论的那样，显然元件加工处理的限制因素不是二硅化镍相的形成，而是一硅化镍相的结块。已证明，对于厚度小于约15nm的膜，结块的开始发生在低于生成二硅化镍的相变化的温度下。
本发明的Ni的三元金属合金的另一个优点在于其具有相稳定性以及低电阻。尽管提高相稳定性的添加剂也有助于阻滞结块，当与常规的Ni金属层相比较时，显然，随着相稳定添加剂的增加，形成的硅化物的电阻率也增加。参照图6，将上述性质的一个例子描述在含有5原子％Pt和约5原子％Re的三元Ni金属合金中，其中，当将其与仅引入相稳定性添加剂诸如Pt的Ni合金相比较时，三元合金阻滞结块，增加一硅化镍相的相稳定性并且降低薄膜电阻。
尽管已经具体地表示了本发明并且描述了其优选的实施方案，但是，本领域的技术人员应该理解，可以在形式和细节上作出前述的以及其它变化而不偏离本发明的精神和范围。因此，目的并不是将本发明限制在所述的确切形式和细节，而是在所附权利要求的范围内。

Claims (52)

1.制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤：
(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂包括至少一种抗结块添加剂；
(b)将所述的Ni合金层在能够将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层的温度下退火，所述的Ni合金一硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；并且
(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。
2.权利要求1所述的方法，其还包括在步骤(b)之前在所述的Ni合金层上形成阻挡层，其中将所述的阻挡层通过步骤(c)除去。
3.权利要求1所述的方法，其中步骤(b)中所述退火在250℃至600℃的温度进行。
4.权利要求1所述的方法，其还包括在步骤(c)之后在减小所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物的电阻率的温度下进行的第二次退火。
5.权利要求4所述的方法，其中所述第二次退火在500℃至700℃的温度进行。
6.权利要求1所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。
7.权利要求6所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。
8.权利要求1所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至50原子％的量存在于所述的Ni合金层中。
9.权利要求1所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至20原子％的量存在于所述的Ni合金层中。
10.权利要求1所述的方法，其中所述的含Si材料包括单晶Si、多晶Si、退火的多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘体上的硅或绝缘体上的SiGe。
11.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于20nm。
12.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于15nm。
13.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于10nm。
14.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层通过首先沉积Ni然后用一种或多种合金添加剂掺杂所述的Ni来形成。
15.权利要求1所述的方法，其中所述的Ni合金层是通过首先沉积所述的Ni、然后将合金添加剂的膜沉积到所述的Ni之上而形成的双层。
16.制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤：
(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有合金添加剂，其中所述合金添加剂含有至少一种抗结块添加剂和至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂；
(b)将所述的Ni合金层在能够将一部分所述的Ni合金层转化成Ni合金一硅化物层的温度下退火，所述的Ni合金一硅化物层比所述的Ni合金层具有更高的蚀刻阻力；并且
(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层。
17.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂与所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂相比能更有效地减小薄膜电阻。
18.权利要求16所述的方法，其中步骤(b)中所述退火在250℃至600℃的温度进行。
19.权利要求16所述的方法，其还包括在步骤(b)之前在所述的Ni合金层上形成阻挡层，其中将所述的阻挡层通过步骤(c)除去。
20.权利要求16所述的方法，其还包括在步骤(c)之后在减小所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物的电阻率的温度下进行的第二次退火。
21.权利要求20所述的方法，其中所述第二次退火在500℃至700℃的温度进行。
22.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。
23.权利要求22所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。
24.权利要求16所述的方法，其中所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂包含Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。
25.权利要求16所述的方法，其中所述的合金添加剂以0.01原子％至50原子％的量存在于所述的Ni合金层中。
26.权利要求16所述的方法，其中所述的合金添加剂以0.01原子％至20原子％的量存在于所述的Ni合金层中。
27.权利要求16所述的方法，其中所述的含Si材料包括单晶Si、多晶Si、退火的多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘体上的硅或绝缘体上的SiGe。
28.权利要求16所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于20nm。
29.权利要求16所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于15nm。
30.权利要求16所述的方法，其中所述的Ni合金层的初始厚度小于10nm。
31.权利要求16所述的方法，其中所述的Ni合金层通过首先沉积Ni然后用所述的合金添加剂掺杂所述的Ni来形成。
32.权利要求16所述的方法，其中所述的Ni合金层是通过首先沉积所述的Ni、然后将合金添加剂的膜沉积到所述Ni之上而形成的双层。
33.一种电接触点，其包括：
含Si材料；和
位于一部分所述的含Si材料上的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点，其中所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂包括至少一种抗结块添加剂。
34.权利要求33所述的电接触点，其中所述的含Si材料包括单晶Si、多晶Si、退火的多晶Si、SiGe、无定形Si、绝缘体上的硅或绝缘体上的SiGe。
35.权利要求33所述的电接触点，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。
36.权利要求35所述的电接触点，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。
37.权利要求33所述的电接触点，其中所述的至少一种抗结块的添加剂以0.01原子％至50原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
38.权利要求33所述的电接触点，其中所述的至少一种抗结块的添加剂以0.01原子％至20原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
39.权利要求33所述的电接触点，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至50原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
40.权利要求33所述的电接触点，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至20原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
41.权利要求33所述的电接触点，其中所述的基本上非结块的Ni合金层一硅化物接触点还包括至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂。
42.权利要求41所述的电接触点，其中所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂包含Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。
43.权利要求41所述的电接触点，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至50原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
44.权利要求41所述的电接触点，其中所述的一种或多种合金添加剂以0.01原子％至20原子％的量存在于所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点中。
45.权利要求41所述的电接触点，其中所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点的厚度小于100nm。
46.权利要求41所述的电接触点，其中所述的基本上非结块的Ni合金一硅化物接触点的厚度小于30nm。
47.制备基本上非结块的Ni合金一硅化物的方法，该方法包括如下步骤：
(a)在一部分含Si材料上形成Ni合金层，其中所述的Ni合金层含有一种或多种合金添加剂，其中所述的一种或多种合金添加剂包括至少一种抗结块添加剂；
(b)将所述的Ni合金层在能够形成富含金属的硅化物层的温度下退火，其中可以将所述的富含金属的硅化物层选择性地蚀刻，所述退火在低于500℃的温度进行，在所述富含金属的硅化物中，Ni的含量高于硅的含量；
(c)除去步骤(b)中未转化的残留的Ni合金层；并且
(d)进行能够形成低电阻率的一硅化镍的第二次退火。
48.权利要求47所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂包括Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re或其混合物。
49.权利要求48所述的方法，其中所述的至少一种抗结块添加剂是Ta、W或Re或其混合物。
50.权利要求47所述的方法，其中所述的一种或多种合金添加剂还包含至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂以阻滞二硅化镍相的形成。
51.权利要求50所述的方法，其中所述的至少一种稳定一硅化镍相的合金添加剂包含Ge、Rh、Pd、Pt或其混合物。
52.权利要求47所述的方法，其中步骤(d)中所述第二次退火在500℃至700℃的温度进行。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7232756B2 (en) * 2003-04-16 2007-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Nickel salicide process with reduced dopant deactivation
KR100870176B1 (ko) * 2003-06-27 2008-11-25 삼성전자주식회사 니켈 합금 샐리사이드 공정, 이를 사용하여 반도체소자를제조하는 방법, 그에 의해 형성된 니켈 합금 실리사이드막및 이를 사용하여 제조된 반도체소자
US7384868B2 (en) * 2003-09-15 2008-06-10 International Business Machines Corporation Reduction of silicide formation temperature on SiGe containing substrates
EP1787332A4 (en) * 2004-07-27 2010-02-17 Agency Science Tech & Res RELIABLE CONTACTS
US7544610B2 (en) * 2004-09-07 2009-06-09 International Business Machines Corporation Method and process for forming a self-aligned silicide contact
US7208414B2 (en) * 2004-09-14 2007-04-24 International Business Machines Corporation Method for enhanced uni-directional diffusion of metal and subsequent silicide formation
US7399702B2 (en) * 2005-02-01 2008-07-15 Infineon Technologies Ag Methods of forming silicide
US20060246720A1 (en) * 2005-04-28 2006-11-02 Chii-Ming Wu Method to improve thermal stability of silicides with additives
US7419907B2 (en) * 2005-07-01 2008-09-02 International Business Machines Corporation Eliminating metal-rich silicides using an amorphous Ni alloy silicide structure
US20070249149A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-25 International Business Machines Corporation Improved thermal budget using nickel based silicides for enhanced semiconductor device performance
US20080280439A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Atmel Corporation Optimal concentration of platinum in a nickel film to form and stabilize nickel monosilicide in a microelectronic device
US20110006409A1 (en) * 2009-07-13 2011-01-13 Gruenhagen Michael D Nickel-titanum contact layers in semiconductor devices
US20110031596A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Gruenhagen Mike D Nickel-titanum soldering layers in semiconductor devices
CN102117670B (zh) * 2009-10-29 2016-05-04 住友金属矿山株式会社 电阻体材料、电阻薄膜形成用溅射靶、电阻薄膜、薄膜电阻器以及它们的制造方法
DE102010003559B4 (de) * 2010-03-31 2019-07-18 Globalfoundries Dresden Module One Llc & Co. Kg Halbleiterbauelement mit Metallgatestrukturen, die durch ein Austauschgateverfahren hergestellt sind, und E-Sicherung mit einem Silizid
US8415748B2 (en) 2010-04-23 2013-04-09 International Business Machines Corporation Use of epitaxial Ni silicide
US8785322B2 (en) 2011-01-31 2014-07-22 International Business Machines Corporation Devices and methods to optimize materials and properties for replacement metal gate structures
CN103014656B (zh) * 2011-09-27 2015-04-29 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 硅化镍层形成方法及半导体器件形成方法
US9006104B2 (en) 2013-06-05 2015-04-14 Globalfoundries Inc. Methods of forming metal silicide regions on semiconductor devices using millisecond annealing techniques
CN103337452A (zh) * 2013-06-26 2013-10-02 上海华力微电子有限公司 在硅锗层上形成镍自对准硅化物的工艺方法
US11276682B1 (en) * 2020-09-01 2022-03-15 Newport Fab, Llc Nickel silicide in bipolar complementary-metal-oxide-semiconductor (BiCMOS) device and method of manufacturing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020064918A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-30 Lee Pooi See Method and apparatus for performing nickel salicidation
US20020068408A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-06 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming nickel silicide using a one-step rapid thermal anneal process and backend processing
US6440851B1 (en) * 1999-10-12 2002-08-27 International Business Machines Corporation Method and structure for controlling the interface roughness of cobalt disilicide
CN1384531A (zh) * 2001-05-02 2002-12-11 夏普公司 用于具有高热稳定性超浅结中的含铱硅化镍及其制法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL9100334A (nl) * 1991-02-26 1992-09-16 Philips Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleiderinrichting waarbij een zelfregistrerend kobalt- of nikkel-silicide gevormd wordt.
US5905044A (en) * 1993-10-09 1999-05-18 Kyungpook National University Technology Research Center Mass manufacturing method of semiconductor acceleration and vibration sensors
AU7671798A (en) * 1997-05-22 1998-12-11 Zuccotto Limited A microbiocidal formulation
SG97821A1 (en) * 1999-11-17 2003-08-20 Inst Materials Research & Eng A method of fabricating semiconductor structures and a semiconductor structure formed thereby
US6468900B1 (en) * 2000-12-06 2002-10-22 Advanced Micro Devices, Inc. Dual layer nickel deposition using a cobalt barrier to reduce surface roughness at silicide/junction interface
US20030235973A1 (en) * 2002-06-21 2003-12-25 Jiong-Ping Lu Nickel SALICIDE process technology for CMOS devices
KR100870176B1 (ko) * 2003-06-27 2008-11-25 삼성전자주식회사 니켈 합금 샐리사이드 공정, 이를 사용하여 반도체소자를제조하는 방법, 그에 의해 형성된 니켈 합금 실리사이드막및 이를 사용하여 제조된 반도체소자
JP3840198B2 (ja) * 2003-04-28 2006-11-01 株式会社東芝 半導体装置およびその製造方法
JP3828511B2 (ja) * 2003-06-26 2006-10-04 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US7119012B2 (en) * 2004-05-04 2006-10-10 International Business Machines Corporation Stabilization of Ni monosilicide thin films in CMOS devices using implantation of ions before silicidation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6440851B1 (en) * 1999-10-12 2002-08-27 International Business Machines Corporation Method and structure for controlling the interface roughness of cobalt disilicide
US20020064918A1 (en) * 2000-11-29 2002-05-30 Lee Pooi See Method and apparatus for performing nickel salicidation
US20020068408A1 (en) * 2000-12-06 2002-06-06 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming nickel silicide using a one-step rapid thermal anneal process and backend processing
CN1384531A (zh) * 2001-05-02 2002-12-11 夏普公司 用于具有高热稳定性超浅结中的含铱硅化镍及其制法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200701349A (en) 2007-01-01
TWI265200B (en) 2006-11-01
US20040123922A1 (en) 2004-07-01
US6905560B2 (en) 2005-06-14
TWI309856B (en) 2009-05-11
US20050176247A1 (en) 2005-08-11
US7271486B2 (en) 2007-09-18
TW200426234A (en) 2004-12-01
CN1514473A (zh) 2004-07-21

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