背景技術(shù)：

1、金屬硅化物可以在多種半導(dǎo)體設(shè)備的制造過程中形成。例如，動態(tài)隨機存取存儲器(dram)可以包含晶體硅上的金屬硅化物觸點(contacts)。為例如3d-dram結(jié)構(gòu)之類的復(fù)雜結(jié)構(gòu)形成硅化物可能是具有挑戰(zhàn)性的。

2、這里提供的背景描述是為了總體呈現(xiàn)本公開的背景的目的。在此背景技術(shù)部分中描述的范圍內(nèi)的當(dāng)前指定的發(fā)明人的工作以及在提交申請時不能確定為現(xiàn)有技術(shù)的說明書的各方面既不明確也不暗示地承認(rèn)是針對本公開的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本文提供了在包含底部晶體硅表面以及氧化物或氮化物側(cè)壁表面的特征中形成金屬硅化物觸點的方法。本方法可以涉及在底部晶體硅上沉積鎢(w)或鉬(mo)，而不在側(cè)壁表面上沉積w或mo。隨后，可以對w或mo膜進行退火以形成鎢硅化物(wsix)或鉬硅化物(mosix)。退火可以在不破壞真空的情況下原位進行。在一些實施方案中在沒有覆蓋層的情況下執(zhí)行退火。

2、本公開內(nèi)容的一方面涉及一種方法，其包含提供具有特征底部和特征側(cè)壁的特征。特征底部包含晶體硅表面且特征側(cè)壁包含氧化物或氮化物表面。本方法還包含將特征暴露于包含金屬鹵化物前體的金屬鹵化物前體流和包含還原劑的還原劑流，從而在晶體硅表面上選擇性地形成金屬層。金屬鹵化物前體流和還原劑流具有至少10:1的流速比。本方法還進一步包含對金屬層進行退火以由金屬層形成金屬硅化物層。

3、在一些實施方案中，本方法還包含在將特征暴露于金屬鹵化物前體流之前，先清潔特征底部和特征側(cè)壁。

4、在一些實施方案中，金屬鹵化物前體包含金屬氯化物或金屬氟化物。

5、在一些這樣的實施方案中，金屬鹵化物前體包含六氟化鎢、五氯化鎢、六氟化鉬或五氯化鉬。

6、在一些實施方案中，金屬層包含鎢或鉬。

7、在一些實施方案中，還原劑包含氫、硅烷或其組合。

8、在一些實施方案中，流速比的范圍為約10:1至約10,000:1。

9、在一些實施方案中，金屬層的厚度范圍為約2nm至約20nm。

10、在一些實施方案中，晶體硅表面的晶體硅為經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的單晶硅晶體或者是經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的多晶硅。

11、在一些實施方案中，金屬層的退火在約500℃至約800℃之間執(zhí)行。

12、在一些實施方案中，金屬層的退火在約1torr-100torr之間的壓強范圍下執(zhí)行。

13、在一些實施方案中，金屬鹵化物前體流和還原劑流交替，以通過原子層沉積(ald)來形成金屬層。

14、在一些實施方案中，金屬鹵化物前體流和還原劑流共流，以通過化學(xué)氣相沉積(cvd)來形成金屬層。

15、在一些實施方案中，金屬鹵化物前體流被脈沖式輸送(pulsed)且還原劑流為連續(xù)流入，以通過脈沖式cvd來形成金屬層。

16、在一些實施方案中，金屬硅化物層與晶體硅表面形成歐姆接觸。

17、在一些實施方案中，金屬硅化物層包含鎢硅化物或鉬硅化物。

18、本公開內(nèi)容的另一方面涉及一種方法，其包含提供具有特征底部和特征側(cè)壁的特征。特征底部包含晶體硅表面，且特征側(cè)壁包含氧化物或氮化物表面。本方法還包含將特征暴露于第一金屬鹵化物前體流以及第一還原劑流，第一金屬鹵化物前體流包含第一金屬鹵化物前體，而第一還原劑流則包含第一還原劑，由此在晶體硅表面上選擇性地形成第一金屬層。第一金屬鹵化物前體流和第一還原劑流具有至少10:1的流速比。本方法還進一步包含向第一金屬層提供第二金屬鹵化物前體流和第二還原劑流，第二金屬鹵化物前體流包含第二金屬鹵化物前體，而第二還原劑流包含第二還原劑，由此形成第二金屬層。第二金屬鹵化物前體流和第二還原劑流具有至少10:1的流速比。本方法還進一步包含將第二金屬層退火以形成金屬硅化物層。

19、在一些實施方案中，第一金屬鹵化物前體和第二金屬鹵化物前體分別選自六氟化鎢、五氯化鎢、六氟化鉬和五氯化鉬。

20、在一些實施方案中，其中第一還原劑和第二還原劑分別選自氫、硅烷或其組合。

21、在一些實施方案中，金屬硅化物層包含鎢硅化物或鉬硅化物。

22、在一些實施方案中，第一金屬鹵化物前體和第二金屬鹵化物前體以及第一還原劑和第二還原劑通過化學(xué)氣相沉積或原子層沉積來供應(yīng)。

23、本公開內(nèi)容的這些以及其他方面參考附圖在下文進一步討論。

技術(shù)特征：

1.一種方法，其包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其還包含：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬鹵化物前體包含金屬氯化物或金屬氟化物。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述金屬鹵化物前體包含六氟化鎢、五氯化鎢、六氟化鉬、五氯化鉬。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層包含鎢或鉬。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述還原劑包含氫、硅烷或其組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述流速比在約10:1到約10,000:1的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層的厚度介于在約2nm-20nm之間的范圍內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述晶體硅表面的晶體硅為經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的單晶硅晶體或者是經(jīng)摻雜或未經(jīng)摻雜的多晶體。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層的所述退火是在約500℃-800℃之間執(zhí)行。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬層的所述退火是在約1torr-100torr之間的壓強范圍下執(zhí)行。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬鹵化物前體流和所述還原劑流交替，以通過原子層沉積來形成所述金屬層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬鹵化物前體流和所述還原劑流共流，以通過化學(xué)氣相沉積來形成所述金屬層。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬鹵化物前體流被脈沖式輸送且所述還原劑流為連續(xù)的，以通過脈沖式化學(xué)氣相沉積來形成所述金屬層。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬硅化物層與所述晶體硅表面形成歐姆接觸。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述金屬硅化物層包含鎢硅化物或鉬硅化物。

17.一種方法，其包含：

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一金屬鹵化物前體和所述第二金屬鹵化物前體分別選自六氟化鎢、五氯化鎢、六氟化鉬和五氯化鉬。

19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一還原劑和所述第二還原劑分別選自氫、硅烷或其組合。

20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述金屬硅化物層包含鎢硅化物或鉬硅化物。

21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述第一金屬鹵化物前體和所述第二金屬鹵化物前體以及所述第一還原劑和所述第二還原劑通過化學(xué)氣相沉積或原子層沉積來供應(yīng)。

技術(shù)總結(jié)
提供了一種金屬硅化物觸點的形成工藝，其包含提供具有底部晶體硅和介電側(cè)壁的襯底。接著可使用金屬鹵化物前體和還原劑通過金屬層沉積而在底部晶體硅上選擇性形成金屬層。還原劑流速與金屬鹵化物前體流速的比例至少為10:1或10:1?10,000:1。在沉積金屬層之后，將襯底退火以將該金屬層轉(zhuǎn)化成金屬硅化物層而不污染襯底。

技術(shù)研發(fā)人員：李尚孝,伊?xí)r塔克·卡里姆,本杰明·A·邦納,樸熙淑,凱寒·阿比迪·阿施蒂尼
受保護的技術(shù)使用者：朗姆研究公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10