[发明专利]具有外延的C49-硅化钛（TiSi2）层的半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种用来制造半导体装置的方法，其步骤包括：

提供已完成预定加工的硅衬底；

在所述硅衬底上形成绝缘层；

通过打开部分所述绝缘层直至暴露出所述硅衬底的表面而形成接触孔；

通过使用经缓冲的氧化蚀刻剂或氢氟酸的湿式清洁方法和使用三氟化氮的干式清洁方法的其中之一来清洁所述硅衬底；

在包含氮的气体环境中，对所述硅衬底的表面进行等离子体处理；

通过使用物理气相沉积技术在所述硅衬底上沉积钛层；及

通过利用热处理使所述硅衬底与已沉积的钛层反应，以形成具有C49相的外延生长的硅化钛层，

其中所述等离子体处理在400℃至450℃的温度范围、3托尔至5托尔的压力范围下并且采用400瓦至500瓦的功率进行30秒至60秒。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述等离子体处理使用氮等离子体处理或氨等离子体处理来进行。

3.如权利要求1所述的的方法，其中所述物理气相沉积技术为离子金属等离子体技术。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述热处理在氮环境中进行，从而在所述钛层表面上形成氮化钛层。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述热处理为快速热加工和炉退火中的一种。

6.如权利要求4所述的方法，其中所述热处理为快速热加工和炉退火中的一种。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述热处理包括下列步骤：

在670℃至850℃的温度范围下进行第一快速热加工20秒至30秒；及

在850℃至900℃的温度范围下进行第二快速热加工20秒至30秒。

8.如权利要求4所述的方法，其中所述热处理步骤包括：

在670℃至850℃的温度范围下进行第一快速热加工20秒至30秒；及

在850℃至900℃的温度范围下进行第二快速热加工20秒至30秒。

9.一种制造半导体装置的方法，其步骤包括：

提供已完成预定加工的硅衬底；

通过使用经缓冲的氧化蚀刻剂或氢氟酸的湿式清洁方法和使用三氟化氮的干式清洁方法的其中之一来清洁所述硅衬底；及

流入Ti来源气体及还原气体，通过使用化学气相沉积技术，利用与硅衬底的表面反应和气相反应来外延生长具有C49相的硅化钛层，

其中所述化学气相沉积技术在约650℃的温度和约5托尔的压力下进行。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述化学气相沉积技术使用四氯化钛及氢作为沉积气体。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述化学气相沉积技术使用四氯化钛、氢及硅烷作为沉积气体。

12.如权利要求9所述的方法，其中所述化学气相沉积技术使用四氯化钛及硅烷作为沉积气体。

13.如权利要求10所述的方法，其中所使用的化学气相沉积技术是采用200瓦至800瓦的功率进行的等离子体增强化学气相沉积技术。

14.如权利要求11所述的方法，其中所使用的化学气相沉积技术是采用200瓦至800瓦的功率进行的等离子体增强化学气相沉积技术。

15.如权利要求12所述的方法，其中所使用的化学气相沉积技术是采用200瓦至800瓦的功率进行的等离子体增强化学气相沉积技术。

16.一种制造半导体装置的方法，其步骤包括：

将已经完成预定处理的硅衬底加载到用于原子层沉积技术的舱中；

通过使用经缓冲的氧化蚀刻剂或氢氟酸的湿式清洁方法和使用三氟化氮的干式清洁方法的其中之一来清洁所述硅衬底；

使钛来源气体流入所述舱；

从所述舱中清除未反应的钛来源气体；

使还原气体流入所述舱；

从所述舱中清除反应气体；以及

重复所述钛来源气体流入的步骤到所述清除反应气体的步骤数次，以使用原子层沉积技术形成具有C49相的外延生长硅化钛层，所述原子层沉积技术在400℃至700℃的温度和0.1托尔至10托尔的压力下进行。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述钛来源气体包括四氯化钛，所述还原气体包括氢或硅烷。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述原子层沉积技术使用等离子体。