專利名稱：一種去除硅化物形成過程中多余金屬的方法
技術領域：
本發明屬于集成電路制造工藝技術領域，具體涉及一種去除硅化物形成過程中多余金屬的方法。
目前的集成電路制造工藝中都使用硅化物工藝技術來減少源漏區域和多晶電極的電阻。無論是0.35/0.25微米技術的鈦硅化物(TiSi2)還是0.18/0.13微米技術的鈷硅化物(CoSi2)都用到了兩步硅化物形成工藝。在首先PVD淀積形成硅化物所需的金屬后，通過第一次較低溫度的RTP(快速熱退火)處理淀積的金屬形成高電阻的硅化物。然后通過化學溶劑APM(氨水和雙氧水混合)/SPM(硫酸和雙氧水混合)去除在場氧化層和柵極側壁邊墻(spacer)上殘留的或未反應的金屬(即多余金屬)，并留下產生的硅化物(這一步稱為選擇性腐蝕)。最后通過第二次較高溫度的RTP處理以形成低電阻的硅化物。
用APM溶液濕法有選擇性地去除未反應金屬，如Co或者Ti，然后用SPM溶液清洗硅片表面，雖然可以達到工藝要求，但是由于雙氧水存在易分解、壽命短、要求不斷更新溶液的缺點，造成了溶劑的大量消耗，提高了生產成本。
本發明提出的選擇性去除硅化物形成過程中多余金屬的方法，是在原工藝過程中的APM和SPM溶液中溶入臭氧氣體或者用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水。具體而言，在兩步形成硅化物的工藝中，在第一步快速熱退火后，采用上述新型溶劑將場氧化層(如LOCOS(局部氧化隔離)或者STI(淺溝槽隔離))上以及柵極邊墻側壁(spacer)上的殘余金屬，如Co(鈷)或者Ti(鈦)、TiN(氮化鈦)，去除，然后通過第二步高溫快速熱退火形成低電阻的硅化物。
在向APM和SPM溶液中充入臭氧時，通入臭氧的流量在4-8L/min之間；在用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水時，通入臭氧的流量在2-10L/min之間。
在向APM溶液中充入臭氧時或者用臭氧替代APM溶劑中雙氧水時，所用時間可控制在30-120秒范圍內；在向SPM溶液中充入臭氧時或者用臭氧替代SPM溶劑中雙氧水時，所用時間可控制在5-10分鐘范圍內。
本發明中，由于采用了臭氧這種氣體，充分發揮了臭氧氧化性好的特點，這與雙氧水的性質是一樣的，從而具備了替代性。其次臭氧的成本遠遠低于雙氧水，因而大大降低了工藝成本。此外臭氧經過國外廣泛的研究發現它具有清洗性能優越的特點，因此可以進一步提高選擇性刻蝕的效果，而且工藝的實現也是相當簡單的。
圖2為選擇性腐蝕后硅片表面硅化物分布圖，圖中僅在晶體管的三個電極區域(源極、柵極、漏極)上存在硅化物。
附圖
標號1為晶體管源極、2為晶體管柵極、3為晶體管漏極、4為金屬或硅化物、5為硅化物。
權利要求
1.一種去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在兩步形成硅化物的工藝中，在第一步快速熱退火后，采用在APM和SPM溶液中溶入臭氧或者用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水的方法將場氧化層上以及柵極邊墻側壁上的殘余金屬去除，然后通過第二步高溫快速熱退火形成低電阻的硅化物。
2.根據權利要求1所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向APM和SPM溶液中充入臭氧時，通入臭氧的流量在4-8L/min之間。
3.根據權利要求1所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在用臭氧替代APM和SPM溶劑中雙氧水時，通入臭氧的流量在2-10L/min之間。
4.根據權利要求2、3所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向APM溶液中充入臭氧時或者用臭氧替代APM溶劑中雙氧水時，所用時間可控制在30-120秒范圍內。
5.根據權利要求2、3所述的去除在硅化物形成過程中多余金屬的方法，其特征在于在向SPM溶液中充入臭氧時或者用臭氧替代SPM溶劑中雙氧水時，所用時間可控制在5-10分鐘范圍內。
全文摘要
在先進的集成電路制造工藝中，通常使用硅化物工藝降低晶體管的源漏區域和多晶硅電極的電阻。硅化物形成過程中產生多余金屬。本發明采用加入臭氧的化學溶劑去除殘留金屬，既可以向APM/SPM中通入一定量的臭氧，也可以用臭氧替代APM/SPM中的雙氧水。使用加入臭氧的新型溶劑大大降低了工藝成本，提高了工藝性能。
文檔編號B23K37/08GK1390676SQ0213612
公開日2003年1月15日 申請日期2002年7月19日 優先權日2002年7月19日
發明者胡恒生 申請人:上海華虹(集團)有限公司