Mos结构及其制作方法、以及制作金属硅化物的方法_2

文档序号:8458359阅读:来源:国知局
中的所述具体金属只用于解释本发明,而并不用于限制本发明,其它可以用于实现本发明技术方案的金属也在本发明的保护范围之内。
[0042]第二方面,本发明实施例提供的第二种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,包括:
[0043]步骤A、在沉积温度为第一温度条件下,在形成有栅区、源区、漏区和绝缘区的衬底上沉积一层金属,沉积时长为第一时长;使位于所述栅区、源区和漏区上的所述金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应,生成金属硅化物;其中,所述第一温度的取值不小于充分反应温度阈值,所述充分反应温度阈值为所述金属与所述绝缘区的材料发生反应的温度值和波动温度值的差值,所述波动温度值的取值范围为[50°C,100°C ];所述第一时长的取值范围为[20s,40s];
[0044]步骤B、对所述衬底进行清洗处理;
[0045]步骤C、对经过清洗处理后的所述衬底进行快速热退火处理,转变所述栅区、源区和漏区上形成的金属硅化物的相态。
[0046]在本发明实施例中,与现有技术相比,在步骤A中,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于充分反应温度阈值的第一温度,且将沉积时长延长为第一时长;可以使得在执行沉积金属的步骤时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应生成金属硅化物;即,在执行沉积金属的步骤时,沉积的所述金属会分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应,在所述栅区、源区和漏区上形成金属硅化物;
[0047]由于在执行沉积金属的步骤时,沉积的所述金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应,在所述栅区、源区和漏区上形成金属硅化物,使得最终生成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;
[0048]而且由于在执行沉积金属的步骤时,沉积的所述金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应,在所述栅区、源区和漏区上形成金属硅化物,从而可以省略对所述衬底进行第一次快速热退火处理的步骤,减小了在MOS结构中制作金属硅化物的成本,以及降低了在MOS结构中制作金属硅化物的复杂度。
[0049]较佳地,在沉积所述一层金属时,沉积功率的取值与所述第一时长的取值负相关。
[0050]在本发明实施例中,可以控制沉积的金属的厚度,从而实现控制与所述金属发生反应的栅区、源区和漏区的硅材料的量,进而保证MOS结构的电性能。
[0051]较佳地,所述第一温度的取值小于所述金属与所述绝缘区的材料发生反应的温度值。
[0052]在本发明实施例中,可以避免栅区、源区和漏区互相连通。
[0053]较佳地,所述金属为钛。
[0054]在本发明实施例中,提供了金属的一种【具体实施方式】,以便本领域技术人员可以很容易地实现本发明的技术方案。需要说明的是,本发明实施例中的所述具体金属只用于解释本发明,而并不用于限制本发明,其它可以用于实现本发明技术方案的金属也在本发明的保护范围之内。
[0055]第三方面,本发明实施例提供一种MOS结构的制作方法,包括:
[0056]在衬底中形成源区和漏区,以及在所述衬底上形成栅区和绝缘区;
[0057]采用所述的在MOS结构中制作金属硅化物的方法,在所述衬底的栅区、源区和漏区上形成转变相态的金属硅化物;
[0058]形成覆盖所述金属硅化物和绝缘区的氧化层,对所述氧化层进行图案化处理,以及在经过图案化处理后的氧化层上形成金属层,以分别形成栅电极、源电极和漏电极。
[0059]在本发明实施例中,在采用所述的第一种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,在所述衬底的栅区、源区和漏区上形成转变相态的金属硅化物时,使得最终形成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;以及
[0060]在采用所述的第二种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,在所述衬底的栅区、源区和漏区上形成转变相态的金属硅化物时,不仅使得最终形成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;而且使得可以省略对所述衬底进行第一次快速热退火处理的步骤,减小了 MOS结构的制作成本,以及降低了 MOS结构的制作复杂度。
[0061]第四方面,本发明实施例提供一种MOS结构,其中:该MOS结构由所述的MOS结构的制作方法制作而成。
[0062]在本发明实施例中,MOS结构的栅电阻和接触电阻比较小,包含该MOS结构的半导体器件的功耗也比较小;另外,该MOS结构的制作成本比较小且制作复杂度比较低。
[0063]与现有技术相比,在本发明实施例的第一种在MOS结构中制作金属硅化物的方法中,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于金属与栅区、源区和漏区的硅材料发生反应的温度值的第一温度;可以使得在沉积金属时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应生成金属硅化物;从而使得通过对所述衬底进行第一次快速热退火处理,沉积的金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料继续发生反应,使得沉积的金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料的反应比较充分,最终生成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好。
[0064]与现有技术相比,在本发明实施例的第二种在MOS结构中制作金属硅化物的方法中,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于充分反应温度阈值的第一温度,且将沉积时长延长为第一时长;可以使得在执行沉积金属的步骤时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应生成金属硅化物;使得最终生成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;以及省略了对所述衬底进行第一次快速热退火处理的步骤,减小了在MOS结构中制作金属硅化物的成本,以及降低了在MOS结构中制作金属硅化物的复杂度。
【附图说明】
[0065]图1为本发明实施例中第一种在MOS结构中制作金属硅化物的方法流程示意图;
[0066]图2为本发明实施例中第二种在MOS结构中制作金属硅化物的方法流程示意图;
[0067]图3A?图3E为本发明实施例中在MOS结构中制作金属硅化物的过程中MOS结构的剖面示意图;
[0068]图4为本发明实施例中MOS结构的制作方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0069]在本发明实施例中,针对第一种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于金属与栅区、源区和漏区的硅材料发生反应的温度值的第一温度;可以使得在沉积金属时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应生成金属硅化物;从而使得通过对所述衬底进行第一次快速热退火处理,沉积的金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料继续发生反应,使得沉积的金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料的反应比较充分,最终生成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;
[0070]针对第二种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于充分反应温度阈值的第一温度,且将沉积时长延长为第一时长;可以使得在执行沉积金属的步骤时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生充分反应生成金属硅化物;使得最终生成的金属硅化物的厚度值比较大且电阻值比较小,进而使得减小所述栅电阻和接触电阻的效果比较好,进一步地,降低包含MOS结构的半导体器件的功耗的效果也比较好;以及省略了对所述衬底进行第一次快速热退火处理的步骤,减小了在MOS结构中制作金属硅化物的成本,以及降低了在MOS结构中制作金属硅化物的复杂度。
[0071]下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
[0072]需要说明的是,在本发明实施例中,提供了两种在MOS结构中制作金属硅化物的方法,下面将分别进行介绍。
[0073]如图1所示,本发明实施例的第一种在MOS结构中制作金属硅化物的方法包括下列步骤:
[0074]步骤101、在沉积温度为第一温度条件下,在形成有栅区、源区、漏区和绝缘区的衬底上沉积一层金属;使位于所述栅区、源区和漏区上的所述金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应生成金属硅化物;其中所述第一温度的取值不小于所述金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应的温度值;
[0075]步骤102、对所述衬底进行第一次快速热退火处理;
[0076]步骤103、对经过第一次快速热退火处理后的所述衬底进行清洗处理;
[0077]步骤104、对经过清洗处理后的所述衬底进行第二次快速热退火处理,转变所述栅区、源区和漏区上形成的金属硅化物的相态。
[0078]实施中,与现有技术相比,在步骤101中,将沉积金属时的沉积温度提高为取值不小于金属与栅区、源区和漏区的硅材料发生反应的温度值的第一温度;可以使得在沉积金属时,沉积到栅区、源区和漏区上的金属分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应生成金属硅化物;即,在执行沉积金属的步骤时,沉积的所述金属就会分别与所述栅区、源区和漏区的硅材料发生反应,在所述栅区、源区和漏区上形成金属硅化物;
[0079]从而使得通过对所述衬底进行第一次快速热退火处理,沉积的金属与所述栅区、源区和漏区的硅材料继续发生反应,使得沉积的金属与所述栅区、源区和
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