專利名稱：監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體的制作工藝中，為了減小互連結(jié)構(gòu)與其他器件之間的接觸電阻，通常會在器件表面形成金屬硅化物層。為了形成所述金屬硅化物層，首先在器件表面形成介質(zhì)層， 之后，將需要形成金屬硅化物層的區(qū)域表面的介質(zhì)層刻蝕去除，露出用來形成金屬硅化物層的區(qū)域；隨后，在器件表面上繼續(xù)沉積金屬材料及保護(hù)層，所述保護(hù)層在后續(xù)退火處理中防止金屬材料氧化；接著，通過快速熱處理的方式將所述金屬材料與器件表面的硅熔合，以形成金屬硅化物層。但是，在實(shí)際中發(fā)現(xiàn)，所形成的金屬硅化物層的電學(xué)性質(zhì)受金屬硅化物層形成工藝的影響比較大。在實(shí)際中還發(fā)現(xiàn)，在P型摻雜區(qū)和η型摻雜區(qū)的交界處表面所形成的金屬硅化物層的電學(xué)性質(zhì)越發(fā)容易受到金屬硅化物層形成工藝的影響，所以對金屬硅化物層形成工藝進(jìn)行監(jiān)控是必要的，隨著工藝尺寸的縮小，對金屬硅化物層形成工藝進(jìn)行有效監(jiān)控越發(fā)重要。在公開號為CN101494158A的中國專利申請中公開了一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，具體包括在形成有金屬硅化物層的源漏極區(qū)施加正向電壓，測量源漏極區(qū)的正向?qū)娏?；然后判斷測量的正向?qū)娏魇欠裨谠试S值范圍內(nèi)，若前者超出后者，則說明金屬硅化物層形成工藝存在問題；若前者未超出后者，則說明金屬硅化物層形成工藝符合要求。但是所述方法并沒有對金屬硅化物層形成工藝，特別是在P型摻雜區(qū)和η型摻雜區(qū)交界處的表面形成金屬硅化物層的金屬硅化物層形成工藝進(jìn)行有效監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例解決的問題是提供一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，以對金屬硅化物層形成工藝，特別是在P型摻雜區(qū)和η型摻雜區(qū)交界處的表面形成金屬硅化物層的金屬硅化物層形成工藝進(jìn)行有效監(jiān)控。為解決上述問題，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法， 包括提供目標(biāo)電阻值范圍；提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)，相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)有界面；在所述η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交；測量所述金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值范圍進(jìn)行比較，如果在目標(biāo)電阻值范圍之內(nèi)，則所述金屬硅化物層形成工藝滿足要求，如果在目標(biāo)電阻值范圍之外，則所述金屬硅化物層形成工藝不滿足要求。
可選地，采用自對準(zhǔn)工藝在所述η型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層?？蛇x地，所述金屬硅化物層在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋狀的蛇形排布?？蛇x地，所述金屬硅化物層的金屬材料是鈦、鈷、鎳中的任意一種。可選地，在所述金屬硅化物層的金屬材料是鈷的工藝中，所述目標(biāo)電阻值范圍是 l-20ohm/sqr。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)和ρ 型摻雜區(qū)，相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)有界面；還包括位于所述η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)表面的金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)界面相交。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的實(shí)施例形成與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交的金屬硅化物層，通過測量所形成的金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，而判斷金屬硅化物層形成工藝是否滿足要求，從而提供了一種有效監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，特別是提供了一種對在η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)交界處表面形成金屬硅化物層的工藝進(jìn)行有效監(jiān)控的方法；其次，本發(fā)明的實(shí)施例中，所形成的金屬硅化物層在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋式排布，比如形成盤旋狀的蛇形排布，從而可以同時對在η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)交界處不同位置形成金屬硅化物層，并且不同位置所形成的金屬硅化物層是連續(xù)的，所以可以通過一次測量，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，檢測形成于不同位置的金屬硅化物層是否有缺陷，從而提高了監(jiān)控的效率。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法的流程示意圖；圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體襯底的俯視圖示意圖；圖3是在本發(fā)明一個實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體襯底表面形成金屬硅化物層后的俯視圖示意圖。
具體實(shí)施例方式由背景技術(shù)可知，目前比較缺乏對金屬硅化物層形成工藝的有效監(jiān)控方法。發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)目前對金屬硅化物層形成工藝的監(jiān)控方法主要是針對最小設(shè)計尺寸的η型摻雜有源區(qū)、P型摻雜有源區(qū)，或者是最小設(shè)計尺寸的η型摻雜多晶硅、P型摻雜多晶硅這4種結(jié)構(gòu)。如果出現(xiàn)η型摻雜和ρ型摻雜交替的情況時，現(xiàn)有方法則很難進(jìn)行有效監(jiān)控。但是η/ρ交界處的金屬硅化物層形成最為困難，這種情況在越來越小的設(shè)計尺寸中更加突出，監(jiān)控也就更加重要。本發(fā)明的發(fā)明人針對上述問題進(jìn)行進(jìn)一步研究，在本發(fā)明的實(shí)施例中提供一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，圖1是本發(fā)明的實(shí)施例所提供的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法的流程示意圖，本發(fā)明的實(shí)施例所提供的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法包括步驟S101，提供目標(biāo)電阻值范圍；步驟S102，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的 η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)，相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)有界面；步驟S103，在所述η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交；步驟S104，測量所述金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值范圍進(jìn)行比較，如果在目標(biāo)電阻值范圍之內(nèi)，則所述金屬硅化物層形成工藝滿足要求，如果在目標(biāo)電阻值范圍之外，則所述金屬硅化物層形成工藝不滿足要求。本發(fā)明的實(shí)施例形成與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交的金屬硅化物層，通過測量所形成的金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，而判斷金屬硅化物層形成工藝是否滿足要求，從而提供了一種高效監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，特別是提供了一種對在η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)交界處表面形成金屬硅化物層的工藝進(jìn)行高效監(jiān)控的方法；其次，本發(fā)明的實(shí)施例中，所形成的金屬硅化物層在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋式排布，比如形成盤旋狀的蛇形排布，從而可以同時在η型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)交界處不同位置形成金屬硅化物層，并且不同位置所形成的金屬硅化物層是連續(xù)的，所以可以通過一次測量，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，檢測形成于不同位置的金屬硅化物層是否有缺陷，從而提高了監(jiān)控的效率。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)，在下文結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明詳細(xì)的闡述。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。其次，本發(fā)明利用示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是實(shí)例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。執(zhí)行步驟S101，提供目標(biāo)電阻值范圍。所述的目標(biāo)電阻值可以根據(jù)工藝要求進(jìn)行設(shè)置，以0. 18-0. 13um的工藝為例，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述金屬硅化物層的金屬材料是鈷，所形成的金屬硅化物層為鈷硅化物，所述目標(biāo)電阻值范圍是l-20ohm/sqr。結(jié)合圖1和圖2，執(zhí)行步驟S102，提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300，相鄰的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300有界面400。圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例所提供的半導(dǎo)體襯底的俯視圖。請參考圖2，所述相鄰的 η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300有界面400。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200是針對最小設(shè)計尺寸的η型摻雜有源區(qū)，P型摻雜區(qū)300是針對最小設(shè)計尺寸的P型摻雜有源區(qū)；在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200是針對最小設(shè)計尺寸的η型摻雜多晶硅層、P型摻雜區(qū)300是針對最小設(shè)計尺寸的ρ型摻雜多晶硅層。本實(shí)施例中，所述最小設(shè)計尺寸指的是，在設(shè)計版圖時，依據(jù)現(xiàn)有工藝條件所設(shè)計的可以實(shí)現(xiàn)的最小尺寸。結(jié)合圖1和圖3，執(zhí)行步驟S103，在所述η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300表面形成金屬硅化物層500，所述金屬硅化物層500與相鄰的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300的
界面400相交。在本實(shí)施例中，采用自對準(zhǔn)工藝在所述η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300表面形成金屬硅化物層500，所述金屬硅化物層500與相鄰的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300的界面400相交。由于在η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)交界處形成金屬硅化物層的工藝最難，所以對形成金屬硅化物層的工藝進(jìn)行監(jiān)控顯得尤為重要。在本實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200可以是η型摻雜的有源區(qū)，也可以是η型摻雜的多晶硅層，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200也可以是其他類型的η型摻雜區(qū)。在本實(shí)施例中，所述ρ型摻雜區(qū)300可以是ρ型摻雜的有源區(qū)，也可以是ρ型摻雜的多晶硅層，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述P型摻雜區(qū)300也可以是其他類型的P型摻雜區(qū)。圖3是執(zhí)行步驟S103后得到的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。采用現(xiàn)有的金屬硅化物層形成工藝形成所述金屬硅化物層500。所述金屬硅化物層500的金屬材料是鈦、鈷、鎳中的任意一種。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在形成所述η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300之后，形成覆蓋半導(dǎo)體表面的介質(zhì)層，然后在所述介質(zhì)層表面形成光刻膠層，并對所述光刻膠層進(jìn)行圖案化處理，去除與后續(xù)形成的金屬硅化物層500位置對應(yīng)的光刻膠，并以圖案化后形成的光刻膠層為掩膜，刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露半導(dǎo)體襯底，然后在所暴露的半導(dǎo)體襯底表面沉積金屬鎳，并對所述金屬鎳進(jìn)行快速熱處理，金屬鎳與半導(dǎo)體襯底表面的硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成金屬硅化物層500。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述金屬硅化物層500在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋狀的蛇形排布。請參考圖3，所形成的盤旋狀的蛇形排布的金屬硅化物層500在χ方向和y方向多次與η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300的界面400相交。從而可以直接測量整個金屬硅化物層500的電阻值，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，檢測金屬硅化物層500形成于不同位置的部分是否有缺陷，而不需要對金屬硅化物層500形成于不同位置的部分的電阻值分別進(jìn)行測量，從而提高了監(jiān)控的效率。為了便于后續(xù)測量金屬硅化物層的電阻值，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在所述金屬硅化物層500的兩端各形成一個金屬焊墊700。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述金屬焊墊700的位置也可以根據(jù)工藝需要進(jìn)行調(diào)整。執(zhí)行步驟S104，測量所述金屬硅化物層500的電阻值，并與目標(biāo)電阻值范圍進(jìn)行比較，如果在目標(biāo)電阻值范圍之內(nèi)，則所述金屬硅化物層500形成工藝滿足要求，如果在目標(biāo)電阻值范圍之外，則所述金屬硅化物層500形成工藝不滿足要求。以0. 18-0. 13um的工藝為例，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，所述金屬硅化物層的金屬材料是鈷，所形成的金屬硅化物為鈷硅化物，所述目標(biāo)電阻值范圍是l-20ohm/sqr。如果所形成的鈷硅化物的阻值在l-20ohm/sqr的范圍之內(nèi)，則形成鈷硅化物的金屬硅化物層形成工藝滿足要求，否則，形成鈷硅化物的金屬硅化物層形成工藝不滿足要求。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的結(jié)構(gòu)，請參考圖3，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)200 和P型摻雜區(qū)300，相鄰的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300有界面400 ；還包括位于所述η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300表面的金屬硅化物層500，所述金屬硅化物層500與相鄰的η型摻雜區(qū)200和ρ型摻雜區(qū)300的界面相交。在本實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200可以是η型摻雜的有源區(qū)，也可以是η型摻雜的多晶硅層，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述η型摻雜區(qū)200也可以是其他類型的η型摻雜區(qū)。在本實(shí)施例中，所述ρ型摻雜區(qū)300可以是ρ型摻雜的有源區(qū)，也可以是ρ型摻雜的多晶硅層，在本發(fā)明其他實(shí)施例中，所述P型摻雜區(qū)300也可以是其他類型的P型摻雜區(qū)。綜上，發(fā)明的實(shí)施例形成與相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)界面相交的金屬硅化物，可以通過測量所形成的金屬硅化物的電阻值，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，而判斷金屬硅化物形成工藝是否滿足要求，從而實(shí)現(xiàn)了對金屬硅化物形成工藝，特別是在η型摻雜區(qū)和ρ 型摻雜區(qū)交界處表面形成金屬硅化物的金屬硅化物形成工藝進(jìn)行有效監(jiān)控；其次，本發(fā)明的實(shí)施例中，所形成的金屬硅化物在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋式排布，比如形成盤旋狀的蛇形排布，從而可以同時對在η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)交界處不同位置形成金屬硅化物，并且不同位置所形成的金屬硅化物是連續(xù)的，所以可以通過一次測量，并與目標(biāo)電阻值進(jìn)行比較，檢測形成于不同位置的金屬硅化物是否有缺陷，從而提高了監(jiān)控的效率。盤旋狀本發(fā)明的實(shí)施例雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明的實(shí)施例，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的實(shí)施例的精神和范圍內(nèi)， 都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明的實(shí)施例技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，其特征在于，包括提供目標(biāo)電阻值范圍；提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)和P 型摻雜區(qū)，相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)有界面；在所述η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的 η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交；測量所述金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值范圍進(jìn)行比較，如果在目標(biāo)電阻值范圍之內(nèi)，則所述金屬硅化物層形成工藝滿足要求，如果在目標(biāo)電阻值范圍之外，則所述金屬硅化物層形成工藝不滿足要求。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，其特征在于，采用自對準(zhǔn)工藝在所述η型摻雜區(qū)和P型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層。
3.依據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，其特征在于，所述金屬硅化物層在平行于半導(dǎo)體襯底的表面形成盤旋狀的蛇形排布。
4.依據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，其特征在于，所述金屬硅化物層的金屬材料是鈦、鈷、鎳中的任意一種。
5.依據(jù)權(quán)利要求4所述的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，其特征在于，在所述金屬硅化物層的金屬材料是鈷的工藝中，所述目標(biāo)電阻值范圍是l-20ohm/sqr。
6.一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的結(jié)構(gòu)，包括半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)，相鄰的η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)有界面；其特征在于，還包括位于所述η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)表面的金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的 η型摻雜區(qū)和ρ型摻雜區(qū)的界面相交。
全文摘要
一種監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的方法，包括提供目標(biāo)電阻值范圍；提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿半導(dǎo)體襯底表面交替排布的n型摻雜區(qū)和p型摻雜區(qū)，相鄰的n型摻雜區(qū)和p型摻雜區(qū)有界面；在所述n型摻雜區(qū)和p型摻雜區(qū)表面形成金屬硅化物層，所述金屬硅化物層與相鄰的n型摻雜區(qū)和p型摻雜區(qū)的界面相交；測量所述金屬硅化物層的電阻值，并與目標(biāo)電阻值范圍進(jìn)行比較，如果在目標(biāo)電阻值范圍之內(nèi)，則所述金屬硅化物層形成工藝滿足要求，如果在目標(biāo)電阻值范圍之外，則所述金屬硅化物層形成工藝不滿足要求。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供適用于上述方法的監(jiān)控金屬硅化物層形成工藝的結(jié)構(gòu)。利用本發(fā)明可以對金屬硅化物層形成工藝進(jìn)行有效監(jiān)控。
文檔編號H01L23/544GK102214551SQ201110117350
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者江紅 申請人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司