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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shù)：
在半導(dǎo)體器件微型化、高密度化、高速化、高可靠化和系統(tǒng)集成化等需求
的推動下，半導(dǎo)體器件的最小特征尺寸也從最初的1毫米發(fā)展到現(xiàn)在的90納米 或60納米，并且在未來的幾年內(nèi)將會進(jìn)入45納米及其以下尺寸的時(shí)代，若不 改變半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)或其材料，僅單純的按比例縮小會因半導(dǎo)體器件漏電增 大而變得不可行，所以半導(dǎo)體器件在按比例縮小的同時(shí)會改變一些構(gòu)件的成分 或結(jié)構(gòu)來減小漏電，例如在半導(dǎo)體器件的最小特征尺寸進(jìn)入65納米或更小尺寸 時(shí)，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(diǎn)， 而金屬電極鎢存在著耗硅量比較大的缺點(diǎn)，金屬鎳因其工藝加工的簡便和較佳 的電性能變現(xiàn)而成為業(yè)界最關(guān)注的一種金屬電極材料。
現(xiàn)有技術(shù)中通過以下步驟來制造鎳電極(1)、通過SiCoNi預(yù)清工藝去除 有源區(qū)表面的氧化層；(2)、通過物理氣相沉積工藝沉積金屬鎳；(3)、進(jìn)行溫 度范圍為250至350攝氏度，時(shí)間為30秒的第一次快速熱處理；(4)、使用選 擇性濕法刻蝕機(jī)臺進(jìn)行選擇刻蝕生成鎳電極；(5)、進(jìn)行溫度范圍為350至450 攝氏度，時(shí)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(yù)清工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(qiáng)且擴(kuò)散速度快，該些表面缺陷就會 成為電子的復(fù)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(dǎo)體器件的性能，已成為業(yè)界亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)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(qū)上，該金屬電極制造方法包括以下步驟 a、去除有源區(qū)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(jìn)行第一次快速熱處理；d、在該金屬層上進(jìn)行選擇性濕法腐蝕刻蝕工藝生成金 屬電極；e、進(jìn)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(yù)清工藝去除有源區(qū)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(shí)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(jī)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(jī)臺具有 一用于噴灑該混合溶液的噴霧系統(tǒng)。
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(shí)間為30秒。
與現(xiàn)有技術(shù)中金屬電極中僅具有擴(kuò)散速度較快的金屬鎳而使其漏電流較大 相比，本發(fā)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(kuò)散速度，減小 了漏電流，如此使用該金屬電極的半導(dǎo)體器件的性能也相應(yīng)得到提高。


本發(fā)明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1為本發(fā)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(shí)施例方式
以下將對本發(fā)明的可減小器件漏電流的金屬電極制造方法作進(jìn)一步的詳細(xì) 描述。
本發(fā)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(qū)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(jìn)行步驟SIO，去除有源區(qū)表面的氧化層。在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中， 均通過S iCoN i預(yù)清工藝去除有源區(qū)表面的氧化層。
接著繼續(xù)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(fā)明的第一和第 二實(shí)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(nèi)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(kuò)散速度，將會大大減小金屬電極的漏電流。
接著繼續(xù)步驟S12，進(jìn)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(shí)間為30秒。在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中，第 一次快速熱處理的溫度均為300攝氏度。
接著繼續(xù)步驟S13，在所述金屬層上進(jìn)行刻蝕工藝生成金屬電極。在本發(fā)明 的第 一和第二實(shí)施例中，在濕法刻蝕機(jī)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(jī)臺具有一用于噴灑所述混合溶液的噴霧系統(tǒng)。
接著繼續(xù)步驟S14，進(jìn)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(shí)間為30秒。在本發(fā)明的第一和第二實(shí)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(jī)臺測試本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例以及現(xiàn)有 技術(shù)中金屬電極的漏電流，發(fā)現(xiàn)第 一和第二實(shí)施例中的金屬電極的漏電流明顯 小于現(xiàn)有技術(shù)的金屬電極的漏電流。
綜上所述，本發(fā)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(kuò)散速 度，減小了漏電流，如此使用該金屬電極的半導(dǎo)體器件的性能也相應(yīng)得到提高。
權(quán)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(qū)上，該金屬電極制造方法包括以下步驟a、去除有源區(qū)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(jìn)行第一次快速熱處理；d、在該金屬層上進(jìn)行選擇性濕法刻蝕工藝生成金屬電極；e、進(jìn)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(quán)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(quán)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(yù)清工藝去除有源區(qū)表面的氧化層。
4、 如權(quán)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(shí)間為 30秒。
5、 如權(quán)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(jī)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(jī)臺具有一用于噴灑該混合溶液的噴霧系統(tǒng)。
6、 如權(quán)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(shí)間為 30秒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種可有效改善金屬硅化物的形成質(zhì)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(qū)上。現(xiàn)有技術(shù)中的金屬電極僅具有金屬鎳，會因鎳擴(kuò)散速度較快而產(chǎn)生較大的漏電流，并大大降低半導(dǎo)體器件的性能。本發(fā)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(qū)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(jìn)行第一次快速熱處理；之后在該金屬層上進(jìn)行選擇性濕法刻蝕工藝生成金屬電極；最后進(jìn)行第二次快速熱處理。采用本發(fā)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(dǎo)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(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者羅 保 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司