專利名稱：生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造工藝中，晶圓上生成的互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)器件是由金屬柵極區(qū)、氧化硅柵介電區(qū)與半導(dǎo)體硅襯底所組成的。其中，柵極區(qū)大多以多晶硅來(lái)制作。 然而使用多晶硅卻衍生出其他的問題，例如器件效能因多晶硅的阻值太高而變差。所以，目前所采用的方式是在器件形成之后進(jìn)行硅化工藝，以在柵極區(qū)與源極/漏極區(qū)上形成一層金屬硅化物，從而降低器件的阻值。在CMOS器件的柵極區(qū)與源極/漏極區(qū)上形成一層金屬硅化物的工藝被稱為自對(duì)準(zhǔn)硅化物(Self Alignment Silicide)工藝，自對(duì)準(zhǔn)硅化物工藝的具體工藝流程為首先利用阻擋層將不需要形成金屬硅化物的部分覆蓋起來(lái)，然后在晶圓上生長(zhǎng)一層金屬膜，通過退火工藝使CMOS器件的柵極區(qū)與源極/漏極區(qū)的金屬膜材料相應(yīng)與柵極區(qū)的多晶硅和源極/漏極區(qū)的硅材料發(fā)生反應(yīng)生成金屬硅化物，最后通過清洗去除阻擋層上方的金屬膜。隨著半導(dǎo)體器件尺寸的不斷縮小，自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的缺陷對(duì)CMOS器件的性能的影響越來(lái)越大。目前自對(duì)準(zhǔn)硅化物層一般由鎳自對(duì)準(zhǔn)硅化物構(gòu)成，使用鎳金屬靶通過物理氣相沉積(PVD)在晶圓上生長(zhǎng)相應(yīng)的鎳金屬膜，進(jìn)而通過退火和清洗等工藝步驟在半導(dǎo)體器件的柵極區(qū)與源極/漏極區(qū)上形成鎳自對(duì)準(zhǔn)硅化物層。而由于鎳自對(duì)準(zhǔn)硅化物的熱穩(wěn)定性較低，其中的鎳原子會(huì)侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中，CMOS器件上的這種由于源/漏極區(qū)上所形成的自對(duì)準(zhǔn)硅化物過渡侵蝕到柵極下面而形成的漏電就稱為侵蝕缺陷，侵蝕缺陷會(huì)使CMOS器件的柵極區(qū)與源/漏極區(qū)間的絕緣能力降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起CMOS器件失效，進(jìn)而降低晶圓的良率。為有效地提高自對(duì)準(zhǔn)硅化物的熱穩(wěn)定性，提高CMOS器件的性能，現(xiàn)有技術(shù)往往采用鎳合金生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層。例如鎳鉬合金和鎳鈀合金，以采用鎳鉬合金為例，由于鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鉬可以很好地降低鎳原子的動(dòng)能，從而降低鎳原子的侵蝕能力。采用鎳鉬合金和鎳鈀合金的效果要優(yōu)于采用其他種類的鎳合金靶生成相應(yīng)的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的效果。因此，在通過物理氣相沉積和退火等工藝生成自對(duì)準(zhǔn)硅化物層時(shí)， 一般采用鎳鉬合金靶或鎳鈀合金靶生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層。但在采用鎳鉬合金靶生成鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的過程中，由于物理氣相沉積工藝和退火等工藝的原因，盡管鎳鉬合金靶中的鎳和鉬在靶中是均勻分布的，但通過濺射技術(shù)在晶圓上沉積鎳鉬合金金屬膜時(shí)，受沉積工藝的工藝能力限制，鉬在鎳鉬合金金屬膜中的分布會(huì)不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致相應(yīng)生成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鉬分布不均勻。一般晶圓上生成的鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的中心區(qū)域中的鉬的含量要低于鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的邊緣區(qū)域中的鉬的含量。這樣就會(huì)造成鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的中心區(qū)域的鎳容易侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中，從而造成器件失效。為解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)通過增加鎳鉬合金靶中的鉬的含量，例如將鎳鉬合金靶中的鉬的含量增加至20atom% (原子百分比)左右，來(lái)相應(yīng)增加晶圓上生成的鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的中心區(qū)域中的鉬的含量， 從而使鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的中心區(qū)域的鎳不容易侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中。采用鎳鈀合金靶生成鎳鈀合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層的過程和缺陷與鎳鉬合金靶類似，因此不再贅述。而由于鉬和鈀的價(jià)格極高，采用這種方法會(huì)使半導(dǎo)體生產(chǎn)的成本大幅提高，從而不利于在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。圖1是現(xiàn)有技術(shù)鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳對(duì)CMOS器件溝道區(qū)的侵蝕作用的示意圖。如圖1所示，在晶圓101的源/漏極區(qū)102上的鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層103 中的鎳原子侵蝕到CMOS器件襯底中柵極區(qū)底部的區(qū)域，形成了侵蝕區(qū)104。侵蝕區(qū)104會(huì)破壞源/漏極區(qū)102與柵極區(qū)105間的絕緣，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致CMOS器件失效。因此，如何有效且經(jīng)濟(jì)地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用就成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施例部分中進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。為解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法有效且經(jīng)濟(jì)地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用的問題，本發(fā)明提供了一種生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，所述方法包括以下步驟
提供待生產(chǎn)晶圓，其中，所述待生產(chǎn)晶圓上已生成CMOS器件； 在所述待生產(chǎn)晶圓中選取第一晶圓和第二晶圓；
使用第一鎳合金靶在所述第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜，其中，所述第一鎳合金靶由鎳和約束金屬構(gòu)成，所述約束金屬在所述第一鎳合金靶中具有第一約束金屬含量且均勻分布；
在所述第一晶圓上由所述第一鎳合金金屬膜生成第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物； 查找所述第一晶圓上的缺陷區(qū)域；
制作第二鎳合金靶，其中，所述第二鎳合金靶的成份與所述第一鎳合金靶相同，且將所述第二鎳合金靶中與所述缺陷區(qū)域相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償區(qū)域的約束金屬的含量提高至第二約束金屬含量，而所述第二鎳合金靶中所述補(bǔ)償區(qū)域外的區(qū)域的約束金屬含量等于所述第一約束金屬含量；
使用所述第二鎳合金靶在所述第二晶圓表面生成第二鎳合金金屬膜； 在所述第二晶圓上由所述第二鎳合金金屬膜生成第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。進(jìn)一步的，所述缺陷區(qū)域?yàn)樗龅谝痪A中溝道區(qū)發(fā)生了鎳原子侵蝕的CMOS器件所在的區(qū)域。進(jìn)一步的，所述約束金屬是鉬或鈀。進(jìn)一步的，所述第一約束金屬含量為latom%至20atom%。進(jìn)一步的，所述第二約束金屬含量是所述第一約束金屬含量的1. 1倍至2倍。進(jìn)一步的，所述第二約束金屬含量是所述第一約束金屬含量的1. 15倍。進(jìn)一步的，所述第二約束金屬含量在所述補(bǔ)償區(qū)域的中心位置最高，并由所述補(bǔ)償區(qū)域的中心位置到所述補(bǔ)償區(qū)域的邊緣位置遞減。進(jìn)一步的，所述第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物和所述第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物通過退火工藝分別由所述第一鎳合金金屬膜和所述第二鎳合金金屬膜生成。根據(jù)本發(fā)明的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，能夠有效地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件的性能和晶圓良率。本發(fā)明的方法在提高CMOS器件的性能的同時(shí)，還有效地降低了昂貴的約束金屬的用量，因此還具備經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，能有效降低半導(dǎo)體制造廠商的生產(chǎn)成本。


本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。在附圖中，
圖1是現(xiàn)有技術(shù)鎳鉬合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳對(duì)CMOS器件溝道區(qū)的侵蝕作用的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的流程圖； 圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的約束金屬分布示意圖3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第二鎳合金靶的約束金屬分布示意圖3C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的約束金屬分布示意圖。
具體實(shí)施例在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。為了徹底了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便說(shuō)明本發(fā)明是如何有效且經(jīng)濟(jì)地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件的性能和晶圓良率。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。為了有效且經(jīng)濟(jì)地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件的性能和晶圓良率。本發(fā)明提出了一種生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的流程圖。如圖2所示，本實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法包括以下步驟
步驟201提供待生產(chǎn)晶圓，其中，待生產(chǎn)晶圓上已生成CMOS器件。根據(jù)半導(dǎo)體制造工藝的要求，鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物需要生成在CMOS器件的柵極區(qū)與源極/漏極區(qū)上。因此本實(shí)施例的方法所處理的晶圓上已經(jīng)生成了 CMOS器件。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例的方法至少需要兩個(gè)已生成CMOS器件的晶圓。需要說(shuō)明的是，在晶圓上生成CMOS器件屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇， 因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)在晶圓上生成CMOS器件的具體工藝的工藝步驟和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。步驟202在待生產(chǎn)晶圓中選取第一晶圓和第二晶圓。選取第一晶圓是為了通過在第一晶圓上生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物，來(lái)查找在通過物理氣相沉積和退火等工藝生成自對(duì)準(zhǔn)硅化物層時(shí)，第一晶圓上的CMOS器件的溝道區(qū)發(fā)生了鎳原子侵蝕的缺陷區(qū)域。因此，可以在待生產(chǎn)晶圓中隨機(jī)選取第一晶圓。第二晶圓為半導(dǎo)體制造機(jī)臺(tái)實(shí)際生產(chǎn)時(shí)所處理的晶圓，選取了第一晶圓后，剩余的待生產(chǎn)晶圓都可以看作是第二晶圓。因此，第二晶圓的選擇可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要求進(jìn)行。步驟203使用第一鎳合金靶在第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜，其中，第一鎳合金靶由鎳和約束金屬構(gòu)成，約束金屬在第一鎳合金靶中具有第一約束金屬含量且均勻分布。具體地，半導(dǎo)體制造機(jī)臺(tái)可采用由鎳和約束金屬構(gòu)成的第一鎳合金靶通過物理氣相沉積工藝在第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜。本申請(qǐng)中將用于約束鎳原子，以防止鎳原子侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中的金屬定義為約束金屬。優(yōu)選地，約束金屬可以是鉬或鈀這類可以很好地降低鎳原子的動(dòng)能，從而降低鎳原子的侵蝕能力的金屬。第一鎳合金靶可以通過半導(dǎo)體制造工藝中常用的靶材制造工藝制作，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過選擇不同的壓力加工過程、熱處理?xiàng)l件、機(jī)械加工條件，調(diào)整靶材的晶粒取向、晶粒尺寸等，使第一鎳合金靶最終滿足濺射過程的要求。由于靶材制作工藝和物理氣相沉積工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)第一鎳合金靶的制作工藝和生成第一鎳合金金屬膜的生成工藝的具體工藝流程和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。同時(shí)為便于對(duì)本實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚的說(shuō)明，將第一鎳合金靶中約束金屬的含量定義為第一約束金屬含量。在采用第一鎳合金靶在第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜以及后續(xù)的由第一鎳合金金屬膜生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的過程中，由于所采用的物理氣相沉積工藝和退火工藝等工藝的具體工藝環(huán)節(jié)的限制，約束金屬在第一晶圓上生成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的分布就會(huì)不均勻。而約束金屬的不均勻分布會(huì)使鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳原子在約束金屬的含量低的區(qū)域中容易侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中，從而形成缺陷區(qū)域。第一晶圓的作用是檢測(cè)這些缺陷區(qū)域所在的位置，同時(shí)，為使缺陷區(qū)域能最大限度的在第一晶圓中充分反映出來(lái)，可使第一鎳合金靶中的約束金屬在第一鎳合金靶中均勻分布。也就是說(shuō)，第一鎳合金靶中的各個(gè)位置的約束金屬含量都等于第一約束金屬含量。優(yōu)選地，第一約束金屬含量為latom%至20atomt%。為有效地防止生成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中的鎳原子侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中，同時(shí)降低昂貴的約束金屬的用量， 可令第一約束金屬含量為latom% 20atom%，在該數(shù)值范圍內(nèi)的第一約束金屬含量一般可有效地提高所形成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的熱穩(wěn)定性，從而提高相應(yīng)CMOS器件的性能。需要說(shuō)明的是，本優(yōu)選實(shí)施例中的第一約束金屬含量的范圍是均衡考慮了節(jié)約約束金屬的用量的因素而限定的，其并不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不考慮成本因素的情況下，根據(jù)本發(fā)明所披露的內(nèi)容得到的高于20atom%的第一約束金屬含量也應(yīng)納入本發(fā)明的范圍。步驟204在第一晶圓上由第一鎳合金金屬膜生成第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。具體
6可通過退火工藝在第一晶圓上由第一鎳合金金屬膜生成第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。需要說(shuō)明的是，退火工藝屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此，為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)退火工藝的具體工藝步驟和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。步驟205查找第一晶圓上的缺陷區(qū)域。具體可通過采用例如能量散布X射線分析 (EDX)技術(shù)、X射線光電子能譜(XPS)技術(shù)等手段對(duì)第一晶圓進(jìn)行檢測(cè)。通過檢測(cè)可以找到第一晶圓上的CMOS器件的源/漏極區(qū)上所形成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物過渡侵蝕到柵極下面而形成侵蝕缺陷的CMOS器件，并相應(yīng)將第一晶圓上存在侵蝕缺陷的CMOS器件所在的區(qū)域定義為缺陷區(qū)域。優(yōu)選地，缺陷區(qū)域?yàn)榈谝痪A中溝道區(qū)發(fā)生了鎳原子侵蝕的CMOS器件所在的區(qū)域。需要說(shuō)明的是，能量散布X射線分析技術(shù)、X射線光電子能譜技術(shù)等檢測(cè)技術(shù)手段屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此為防止與本發(fā)明產(chǎn)生混淆，不對(duì)能量散布X射線分析技術(shù)、X 射線光電子能譜技術(shù)等檢測(cè)手段的具體方法和參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。步驟206制作第二鎳合金靶，其中，第二鎳合金靶的成份與第一鎳合金靶相同，且將第二鎳合金靶中與缺陷區(qū)域相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償區(qū)域的約束金屬的含量提高至第二約束金屬含量，而第二鎳合金靶中補(bǔ)償區(qū)域外的區(qū)域的約束金屬含量等于第一約束金屬含量。具體地，第二鎳合金靶成份與第一鎳合金靶相同，例如，如果第一鎳合金靶由鎳和鉬構(gòu)成，則第二鎳合金靶就由鎳和鉬構(gòu)成。如果第一鎳合金靶由鎳和鈀構(gòu)成，則第二鎳合金靶就由鎳和鈀構(gòu)成。為有效地節(jié)約昂貴的約束金屬的用量，在第二鎳合金靶中將與第一晶圓上的缺陷區(qū)域相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償區(qū)域的約束金屬的含量提高至第二約束金屬含量。同時(shí)，使第二鎳合金靶中補(bǔ)償區(qū)域外的區(qū)域的約束金屬含量等于第一約束金屬含量。這樣就使通過第二鎳合金靶批量生產(chǎn)的第二晶圓的第二鎳合金金屬膜中的約束金屬均勻分布，從而有效地起到對(duì)鎳原子的約束作用，相應(yīng)在生成的鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物層中使鎳原子難以侵蝕到 CMOS器件的溝道區(qū)中，從而使CMOS器件的柵極底部與源極和漏極間的絕緣能力提高，進(jìn)而提高晶圓的良率。第二鎳合金靶可通過與第一鎳合金靶相同的工藝制作，通過選擇不同的壓力加工過程、熱處理?xiàng)l件、機(jī)械加工條件，調(diào)整靶材的晶粒取向、晶粒尺寸等，使第二鎳合金靶最終滿足濺射過程的要求。優(yōu)選地，第二約束金屬含量是第一約束金屬含量的1. 1倍至2倍。需要說(shuō)明的是， 補(bǔ)償區(qū)域的第二約束金屬含量的大小與整個(gè)CMOS器件的制造工藝的水平有關(guān)，也就是說(shuō)， 如果整個(gè)CMOS器件的制造工藝優(yōu)良、精度高的話，相應(yīng)的第二約束金屬含量就可以相對(duì)較低。因此，第二約束金屬含量的大小的確定還需考慮整個(gè)CMOS器件的制造工藝的水平。通過生產(chǎn)實(shí)踐，使第二約束金屬含量達(dá)到第一約束金屬含量的1. 1倍至2倍，利用約束金屬補(bǔ)償后的第二鎳合金靶在批量生產(chǎn)的第二晶圓上生成第二鎳合金金屬膜，并相應(yīng)生成的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的約束金屬就可以有效地使鎳原子難以侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中，從而提高CMOS器件的性能。同時(shí)還使約束金屬的用量不會(huì)有很大的提高。例如，當(dāng)?shù)谝绘嚭辖鸢兄屑s束金屬的含量為時(shí)，需要使第二鎳合金靶中的補(bǔ)償區(qū)域的第二約束金屬含量為的1. 1倍至2倍。當(dāng)?shù)诙s束金屬含量是第一約束金屬含量的1. 2倍時(shí),第二約束金屬含量為的1. 2倍，即為fetom%X 1. 2=6atom%。其中，就一般CMOS 器件的制造工藝來(lái)說(shuō)，使第二約束金屬含量是第一約束金屬含量的1. 15倍就可以有效地滿足約束金屬補(bǔ)償?shù)囊蟆?br> 優(yōu)選地，第二約束金屬含量所在補(bǔ)償區(qū)域的中心位置最高，并由補(bǔ)償區(qū)域的中心位置到補(bǔ)償區(qū)域的邊緣位置遞減。為進(jìn)一步節(jié)約約束金屬的用量，并考慮到缺陷區(qū)域的約束金屬的含量一般由該區(qū)域的中心位置向其邊緣位置遞增的實(shí)際情況。可相應(yīng)使第二約束金屬含量相應(yīng)由補(bǔ)償區(qū)域的中心位置向其邊緣位置遞減。例如，當(dāng)?shù)谝患s束金屬含量為 fetom%，需要使第二約束金屬含量為第一約束金屬含量的1.2倍時(shí)，補(bǔ)償區(qū)域的中心位置的第二約束金屬含量即為fetom%Xl. 2=6atom%，而相應(yīng)其邊緣位置的第二約束金屬含量應(yīng)低于6atom%并高于fetom%。其邊緣位置的第一約束金屬含量的具體數(shù)值的大小還需考慮所采用的CMOS器件的制造工藝的水平，并且為節(jié)約約束金屬的用量，補(bǔ)償區(qū)域中的第二約束金屬含量相應(yīng)由補(bǔ)償區(qū)域的中心位置遞減至其邊緣位置。第二約束金屬含量由補(bǔ)償區(qū)域的中心位置遞減至其邊緣位置可以是線性遞減，也可以是非線性遞減，具體遞減方式還需考慮所采用的CMOS器件的制造工藝的水平。步驟207使用第二鎳合金靶在第二晶圓表面生成第二鎳合金金屬膜。具體可通過采用與步驟203類似的物理氣相沉積工藝在第二晶圓表面生成第二鎳合金金屬膜。步驟208在所述第二晶圓上由第二鎳合金金屬膜生成第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。 具體可通過采用與步驟204類似的退火工藝在第二晶圓上由第二鎳合金金屬膜生成第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。本實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，能夠有效地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件的性能和晶圓良率。本發(fā)明的方法在提高CMOS器件的性能的同時(shí)，還有效地降低了昂貴的約束金屬的用量，因此還具備經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，能有效降低半導(dǎo)體制造廠商的生產(chǎn)成本。圖3A是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的約束金屬分布示意圖。如圖3A所示，第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301的缺陷區(qū)域302位于第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301的中心位置，第一約束金屬含量為fetom%。需要說(shuō)明的是，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于半導(dǎo)體制造機(jī)臺(tái)的缺陷，缺陷區(qū)域302可能不在第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301所在的平面的中心位置，也可能同時(shí)存在多個(gè)缺陷區(qū)域302。為更清楚地對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明，在本實(shí)施例中僅對(duì)缺陷區(qū)域302位于第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301的中心位置進(jìn)行了說(shuō)明，但缺陷區(qū)域302不在第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301的中心位置和存在多個(gè)缺陷區(qū)域302的情況完全可以采用本發(fā)明所披露的技術(shù)方案來(lái)解決。因此本實(shí)施例的技術(shù)方案不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，在本發(fā)明所披露的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所得到的解決缺陷區(qū)域302不在第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301的中心位置和存在多個(gè)缺陷區(qū)域 302技術(shù)方案也應(yīng)納入本發(fā)明的范圍。經(jīng)檢測(cè)，缺陷區(qū)域302的中心位置的點(diǎn)301A的約束金屬的含量為3. 27atom%。同時(shí)，缺陷區(qū)域外的點(diǎn)302A和點(diǎn)303A之間的區(qū)域的約束金屬的含量為4. 2atom%0根據(jù)本優(yōu)選實(shí)施例所采用的CMOS器件的制造工藝的水平，要求約束金屬的含量應(yīng)高于^tom%，才能有效地防止鎳原子侵蝕到CMOS器件的溝道區(qū)中。因此可認(rèn)為缺陷區(qū)域外的點(diǎn)302A和點(diǎn)303A之間的區(qū)域滿足約束金屬的含量應(yīng)高于的工藝要求。圖;3B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第二鎳合金靶的約束金屬分布示意圖。如圖3B所示，第二鎳合金靶303的補(bǔ)償區(qū)域304與圖3A 所示的缺陷區(qū)域302相對(duì)應(yīng)，位于第二鎳合金靶303的中心區(qū)域。其中第二鎳合金靶中的點(diǎn)301B對(duì)應(yīng)于第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301中約束金屬的含量的最低點(diǎn)301A。 在第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301中約束金屬的含量自該最低點(diǎn)向缺陷區(qū)域302的邊緣方向逐漸增加，并在缺陷區(qū)域302的邊緣達(dá)到可接受的水平。因此補(bǔ)償區(qū)域304的第二約束金屬含量在補(bǔ)償區(qū)域304的中心位置的點(diǎn)301B最高，并且可由補(bǔ)償區(qū)域304的中心位置的點(diǎn) 301B到補(bǔ)償區(qū)域304的邊緣位置的點(diǎn)302B遞減。在本優(yōu)選實(shí)施例中，第二約束金屬含量從補(bǔ)償區(qū)域304的中心位置的點(diǎn)301B到補(bǔ)償區(qū)域304的邊緣位置的點(diǎn)302B遞減至等于第一約束金屬含量。第二鎳合金靶中的點(diǎn)302B所在的邊緣位置對(duì)應(yīng)第一晶圓的第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物301中缺陷區(qū)域302的邊緣位置的點(diǎn)302A。具體補(bǔ)償可在第二鎳合金靶303的補(bǔ)償區(qū)域304中將約束金屬的含量提高到第二約束金屬含量來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償，包括使點(diǎn)301B 的約束金屬含量由升高到6atom%，并且在補(bǔ)償區(qū)域304中令第二約束金屬含量由點(diǎn) 301B的6atom%逐漸降低到補(bǔ)償區(qū)域304邊緣的點(diǎn)302B的fetom%，同時(shí)第二鎳合金靶303 的補(bǔ)償區(qū)域304之外的區(qū)域的約束金屬的含量保持等于第一約束金屬含量，即*fet0m%， 例如，點(diǎn)302B至點(diǎn)30 之間的區(qū)域的約束金屬的含量保持在5atom%。這樣就得到了用于批量生產(chǎn)的第二鎳合金靶303。圖3C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的約束金屬分布示意圖。如圖3C所示，使用圖;3B所示的優(yōu)選實(shí)施例的第二鎳合金靶在批量生產(chǎn)的第二晶圓上生成的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物305 中，經(jīng)檢測(cè)，與圖3B所示的第二鎳合金靶303的點(diǎn)301B所對(duì)應(yīng)的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物305的點(diǎn)30IC的約束金屬的含量為4. htom%，與圖;3B所示的第二鎳合金靶303 的點(diǎn)302B所對(duì)應(yīng)的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物305的點(diǎn)302C的約束金屬的含量為4. htom%，與圖;3B所示的第二鎳合金靶303的點(diǎn)30 所對(duì)應(yīng)的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物305的點(diǎn)303C的約束金屬的含量為4. htom%。由此可以看出，采用本發(fā)明的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法在批量生產(chǎn)的第二晶圓上生成的第二晶圓的第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物305中的約束金屬是均勻分布的，而且經(jīng)檢測(cè)不存在缺陷區(qū)域。并且約束金屬的用量相比現(xiàn)有技術(shù)的鎳合金靶中的約束金屬的含量為20atom%左右有了大幅的降低， 本發(fā)明的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法取得了良好的技術(shù)效果。本發(fā)明的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，能夠有效地降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件的性能和晶圓良率。本發(fā)明的方法在提高CMOS器件的性能的同時(shí)，還有效地降低了昂貴的約束金屬的用量，因此還具備經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)點(diǎn)，能有效降低半導(dǎo)體制造廠商的生產(chǎn)成本。本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
權(quán)利要求
1.一種生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟提供待生產(chǎn)晶圓，其中，所述待生產(chǎn)晶圓上已生成CMOS器件；在所述待生產(chǎn)晶圓中選取第一晶圓和第二晶圓；使用第一鎳合金靶在所述第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜，其中，所述第一鎳合金靶由鎳和約束金屬構(gòu)成，所述約束金屬在所述第一鎳合金靶中具有第一約束金屬含量且均勻分布；在所述第一晶圓上由所述第一鎳合金金屬膜生成第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物；查找所述第一晶圓上的缺陷區(qū)域；制作第二鎳合金靶，其中，所述第二鎳合金靶的成份與所述第一鎳合金靶相同，且將所述第二鎳合金靶中與所述缺陷區(qū)域相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償區(qū)域的約束金屬的含量提高至第二約束金屬含量，而所述第二鎳合金靶中所述補(bǔ)償區(qū)域外的區(qū)域的約束金屬含量等于所述第一約束金屬含量；使用所述第二鎳合金靶在所述第二晶圓表面生成第二鎳合金金屬膜；在所述第二晶圓上由所述第二鎳合金金屬膜生成第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷區(qū)域?yàn)樗龅谝痪A中溝道區(qū)發(fā)生了鎳原子侵蝕的CMOS器件所在的區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述約束金屬是鉬或鈀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一約束金屬含量為latom%至 20atom%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二約束金屬含量是所述第一約束金屬含量的1.1倍至2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二約束金屬含量是所述第一約束金屬含量的1. 15倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二約束金屬含量在所述補(bǔ)償區(qū)域的中心位置最高，并由所述補(bǔ)償區(qū)域的中心位置到所述補(bǔ)償區(qū)域的邊緣位置遞減。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物和所述第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物通過退火工藝分別由所述第一鎳合金金屬膜和所述第二鎳合金金屬膜生成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，包括提供待生產(chǎn)晶圓，在待生產(chǎn)晶圓中選取第一晶圓和第二晶圓，使用第一鎳合金靶在所述第一晶圓表面生成第一鎳合金金屬膜，在第一晶圓上由第一鎳合金金屬膜生成第一鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物，查找所述第一晶圓上的缺陷區(qū)域，制作第二鎳合金靶，使用第二鎳合金靶在第二晶圓表面生成第二鎳合金金屬膜，在第二晶圓上由第二鎳合金金屬膜生成第二鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物。根據(jù)本發(fā)明的生成鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物的方法，能夠有效降低鎳合金自對(duì)準(zhǔn)硅化物中的鎳對(duì)CMOS器件的溝道區(qū)的侵蝕作用，提高CMOS器件性能和晶圓良率。本發(fā)明在提高CMOS器件性能的同時(shí)，還有效地降低了昂貴的約束金屬的用量。
文檔編號(hào)H01L21/283GK102456560SQ201010524969
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者盧炯平, 孔祥濤, 楊瑞鵬, 聶佳相 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司