專利名稱：一種可減小器件漏電流的金屬電極制造方法
技術領域：
本發明涉及金屬電極制造工藝，尤其涉一種可減小器件漏電流的金屬電極 制造方法。
背景技術：
在半導體器件微型化、高密度化、高速化、高可靠化和系統集成化等需求
的推動下，半導體器件的最小特征尺寸也從最初的1毫米發展到現在的90納米 或60納米，并且在未來的幾年內將會進入45納米及其以下尺寸的時代，若不 改變半導體器件的結構或其材料，僅單純的按比例縮小會因半導體器件漏電增 大而變得不可行，所以半導體器件在按比例縮小的同時會改變一些構件的成分 或結構來減小漏電，例如在半導體器件的最小特征尺寸進入65納米或更小尺寸 時，原先通常使用的金屬電極鈦，其存在著退火溫度高且受線寬限制的缺點， 而金屬電極鎢存在著耗硅量比較大的缺點，金屬鎳因其工藝加工的簡便和較佳 的電性能變現而成為業界最關注的一種金屬電極材料。
現有技術中通過以下步驟來制造鎳電極(1)、通過SiCoNi預清工藝去除 有源區表面的氧化層；(2)、通過物理氣相沉積工藝沉積金屬鎳；(3)、進行溫 度范圍為250至350攝氏度，時間為30秒的第一次快速熱處理；(4)、使用選 擇性濕法刻蝕機臺進行選擇刻蝕生成鎳電極；(5)、進行溫度范圍為350至450 攝氏度，時間為30秒的第二次快速熱處理。
上述鎳電極的制造工藝雖使用了 SiCoNi預清工藝代替傳統的氬氣濺射工藝 Ur-sputter),降低了對襯底材料的破壞，但是金屬電極與硅襯底的界面處還 是存在很多的表面缺陷，因金屬鎳的活性強且擴散速度快，該些表面缺陷就會 成為電子的復合中心而使金屬電極仍具有較大的漏電流。
因此，如何提供一種可減小器件漏電流的金屬電極制造方法以減小金屬電 極器件的漏電流并提高半導體器件的性能，已成為業界亟待解決的技術問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，通過 所述制造方法可大大減小器件的漏電流，并大大提高器件的性能。
本發明的目的是這樣實現的 一種可減小器件漏電流的金屬電極制造方法， 該金屬電極制造在器件硅襯底的有源區上，該金屬電極制造方法包括以下步驟 a、去除有源區表面的氧化層；b、通過物理氣相沉積工藝沉積金屬層，該金屬 層具有金屬鎳和金屬鉑，該金屬鉑在金屬層中的原子百分含量為5%至10%; c、 進行第一次快速熱處理；d、在該金屬層上進行選擇性濕法腐蝕刻蝕工藝生成金 屬電極；e、進行第二次快速熱處理。
在上述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中，該金屬鉑在金屬層中 的原子百分含量為5%。
在上述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中，在步驟a中，通過 SiCoNi預清工藝去除有源區表面的氧化層。
在上述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中，在步驟c中，第一次 快速熱處理的溫度范圍為250至350攝氏度，時間為30秒。
在上述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中，在步驟d中，在濕法 刻蝕機臺中通過鹽酸和硝酸的混合溶液來刻蝕該金屬層，該濕法刻蝕機臺具有 一用于噴灑該混合溶液的噴霧系統。
在上述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中，在步驟e中，第二次 快速熱處理的溫度范圍為350至450攝氏度，時間為30秒。
與現有技術中金屬電極中僅具有擴散速度較快的金屬鎳而使其漏電流較大 相比，本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法在金屬鎳中添加了原子 百分含量占金屬層的5%至10%的金屬鉑，從而降低了金屬鎳的擴散速度，減小 了漏電流，如此使用該金屬電極的半導體器件的性能也相應得到提高。
本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法由以下的實施例及附圖給出。圖1為本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法的流程圖。
具體實施例方式
以下將對本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法作進一步的詳細 描述。
本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法中所述金屬電極制造在器 件硅襯底的有源區上，參見圖1,所述可減小器件漏電流的金屬電極制造方法首
先進行步驟SIO，去除有源區表面的氧化層。在本發明的第一和第二實施例中， 均通過S iCoN i預清工藝去除有源區表面的氧化層。
接著繼續步驟Sll，通過物理氣相沉積工藝沉積具有金屬鎳和金屬鉑的金屬 層，所述金屬鉑在金屬層中的原子百分含量為5°/。至10%。在本發明的第一和第 二實施例中，所述金屬鉑在金屬層中的原子百分含量分別為5%和10%。
在此需對以下內容加以說明，使用混合有金屬鎳鉑的金屬層制造電極，金 屬鉑將會降低金屬鎳的擴散速度，將會大大減小金屬電極的漏電流。
接著繼續步驟S12，進行第一次快速熱處理，所述第一次快速熱處理的溫度 范圍為250至350攝氏度，時間為30秒。在本發明的第一和第二實施例中，第 一次快速熱處理的溫度均為300攝氏度。
接著繼續步驟S13，在所述金屬層上進行刻蝕工藝生成金屬電極。在本發明 的第 一和第二實施例中，在濕法刻蝕機臺中通過鹽酸和硝酸的混合溶液來刻蝕 所述金屬層，所述濕法刻蝕機臺具有一用于噴灑所述混合溶液的噴霧系統。
接著繼續步驟S14，進行第二次快速熱處理，所述第二次快速熱處理的溫度 范圍為350至450攝氏度，時間為30秒。在本發明的第一和第二實施例中，第 二次快速熱處理的溫度均為400攝氏度。
使用電子束(E-beam)檢測機臺測試本發明的第一和第二實施例以及現有 技術中金屬電極的漏電流，發現第 一和第二實施例中的金屬電極的漏電流明顯 小于現有技術的金屬電極的漏電流。
綜上所述，本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法在金屬鎳中添 加了原子百分含量占金屬層的5%至10%的金屬鉑，從而降低了金屬鎳的擴散速 度，減小了漏電流，如此使用該金屬電極的半導體器件的性能也相應得到提高。
權利要求
1、一種可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，該金屬電極制造在器件硅襯底的有源區上，該金屬電極制造方法包括以下步驟a、去除有源區表面的氧化層；b、通過物理氣相沉積工藝沉積金屬層，該金屬層具有金屬鎳；c、進行第一次快速熱處理；d、在該金屬層上進行選擇性濕法刻蝕工藝生成金屬電極；e、進行第二次快速熱處理，其特征在于，該金屬層還具有金屬鉑，該金屬鉑在金屬層中的原子百分含量為5％至10％。
2、 如權利要求1所述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，其特征在 于，該金屬鉑在金屬層中的原子百分含量為5%。
3、 如權利要求1所述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，其特征在 于，在步驟a中，通過SiCoNi預清工藝去除有源區表面的氧化層。
4、 如權利要求1所述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，其特征在 于，在步驟c中，第一次快速熱處理的溫度范圍為2"至350攝氏度，時間為 30秒。
5、 如權利要求1所述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，其特征在 于，在步驟d中，在選擇性濕法刻蝕機臺中通過鹽酸和硝酸的混合溶液來刻蝕 該金屬層，該濕法刻蝕機臺具有一用于噴灑該混合溶液的噴霧系統。
6、 如權利要求1所述的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法，其特征在 于，在步驟e中，第二次快速熱處理的溫度范圍為350至450攝氏度，時間為 30秒。
全文摘要
本發明提供了一種可有效改善金屬硅化物的形成質量，減小器件漏電流，提高器件性能的金屬電極制造方法，該金屬電極制造在器件硅襯底的有源區上。現有技術中的金屬電極僅具有金屬鎳，會因鎳擴散速度較快而產生較大的漏電流，并大大降低半導體器件的性能。本發明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法先去除有源區表面的氧化層；再通過物理氣相沉積工藝沉積具有金屬鎳和金屬鉑的金屬層，該金屬鉑在金屬層中的原子百分含量為5％至10％；接著進行第一次快速熱處理；之后在該金屬層上進行選擇性濕法刻蝕工藝生成金屬電極；最后進行第二次快速熱處理。采用本發明的金屬電極制造方法可減小器件的漏電流，并可大大提高半導體器件的性能。
文檔編號H01L21/28GK101452842SQ20071017160
公開日2009年6月10日 申請日期2007年11月30日 優先權日2007年11月30日
發明者羅 保 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司