JPS62265718A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発1月は半導体装置の製造方法に関し、特にシリコ
ンサブストレート上に高融点金属のシリサイド膜と窒化
膜の2!!構造物を形成する方法に関するものである。
ンサブストレート上に高融点金属のシリサイド膜と窒化
膜の2!!構造物を形成する方法に関するものである。
[従来の技術]
第2A図、第2B図、および第2C図を参照して、高融
点金属のシリサイド膜と窒化膜との2層IfI3i![
物であるコンタク1−バリアメタルの従来の主要な製造
ステップが概略的な断面図で示されている。まず、第2
A図に示されているように、コンタクトをとろうとする
シリコン基板1の表面に、たとえばチタン1!2をスパ
ッタリング法や蒸着法などによって形成する。次に、第
2B図に示されているように、たとえば窒素ガスやアン
モニアガスのよ・〕な窒窒化四囲で加熱することによっ
て、チタン膜2の表面から窒(ヒして窒化チタン膜4を
形成し、同時に、シリコン基板と接触する界面からチタ
ン膜2をシリサイド化してチタンシリサイド躾3を形成
する。最後に、第2C図に示されているように、スパッ
タリング法やCVD法などによって、たとえばアルミ・
シリコン合金膜からなる配線用金属膜5を形成する。こ
のシリサイド膜3はシリコン通板1との電気的接触を得
るときのコンタクト抵抗を下げるために形成されるもの
であり、一方、窒化チタン膜4は!!il!線用金屈膜
5とシリコン4板1との間の相互拡散防止のためのバリ
アメタルとして1能する。
点金属のシリサイド膜と窒化膜との2層IfI3i![
物であるコンタク1−バリアメタルの従来の主要な製造
ステップが概略的な断面図で示されている。まず、第2
A図に示されているように、コンタクトをとろうとする
シリコン基板1の表面に、たとえばチタン1!2をスパ
ッタリング法や蒸着法などによって形成する。次に、第
2B図に示されているように、たとえば窒素ガスやアン
モニアガスのよ・〕な窒窒化四囲で加熱することによっ
て、チタン膜2の表面から窒(ヒして窒化チタン膜4を
形成し、同時に、シリコン基板と接触する界面からチタ
ン膜2をシリサイド化してチタンシリサイド躾3を形成
する。最後に、第2C図に示されているように、スパッ
タリング法やCVD法などによって、たとえばアルミ・
シリコン合金膜からなる配線用金属膜5を形成する。こ
のシリサイド膜3はシリコン通板1との電気的接触を得
るときのコンタクト抵抗を下げるために形成されるもの
であり、一方、窒化チタン膜4は!!il!線用金屈膜
5とシリコン4板1との間の相互拡散防止のためのバリ
アメタルとして1能する。
〔発明が解決しようとする問題点]
高融点金属膜のシリサイド化反応は、シリコンサブスト
レートからシリコン原子がその金am中に拡散すること
によつC進行する。したがって、このシリサイド化反応
が過度に進めば、シリコンサブストレートを浸蝕し−C
P−N接合などを破壊するおそれがある。このため、シ
リサイド膜は必要最低限の厚さに留めることが望ましい
。一方、窒化膜を相互拡散防止のバリアメタルとして用
いるためには、その窒化膜はある程度以上の厚さを有す
ることが必要である。上述のような窒化雰囲気下の加熱
による窒化膜とシリサイド膜の同時形成方法では、チタ
ン膜の表面から約1/4の深さまで窒化するだけであっ
て、残りの約3/4の深さの部分はシリサイド膜となり
、この窒化膜とシリナイド躾の厚さの比率を変えること
は回能である。
レートからシリコン原子がその金am中に拡散すること
によつC進行する。したがって、このシリサイド化反応
が過度に進めば、シリコンサブストレートを浸蝕し−C
P−N接合などを破壊するおそれがある。このため、シ
リサイド膜は必要最低限の厚さに留めることが望ましい
。一方、窒化膜を相互拡散防止のバリアメタルとして用
いるためには、その窒化膜はある程度以上の厚さを有す
ることが必要である。上述のような窒化雰囲気下の加熱
による窒化膜とシリサイド膜の同時形成方法では、チタ
ン膜の表面から約1/4の深さまで窒化するだけであっ
て、残りの約3/4の深さの部分はシリサイド膜となり
、この窒化膜とシリナイド躾の厚さの比率を変えること
は回能である。
本発明の目的は、シリコンサブストレート上に形成され
た高融産金m膜を、任意の厚さの比率を有する窒化膜と
シリサイド膜とに変換する方法を提供することであり、
それによって、シリコンサブストレートを浸触しない程
度の薄いシリサイド膜を容易に得ることを可能にする。
た高融産金m膜を、任意の厚さの比率を有する窒化膜と
シリサイド膜とに変換する方法を提供することであり、
それによって、シリコンサブストレートを浸触しない程
度の薄いシリサイド膜を容易に得ることを可能にする。
[問題点を解決するための手g2]
本発明による半導体装置の製造方法は、シリコンサブス
トレート上に高融点金属膜を形成し、窒素元素を含むプ
ラズマを用いてシリサイド反応の起らない低温でその高
融点金属膜A膜を表面から所望の深さまで窒化し、そし
て高融点金属膜の窒化されていない深さの部分を熱処理
によってシリサイド化するステップを含む。
トレート上に高融点金属膜を形成し、窒素元素を含むプ
ラズマを用いてシリサイド反応の起らない低温でその高
融点金属膜A膜を表面から所望の深さまで窒化し、そし
て高融点金属膜の窒化されていない深さの部分を熱処理
によってシリサイド化するステップを含む。
[作用]
本発明においては、高融点金属膜を窒化作用のあるプラ
ズマを用いて、シリサイド化反応の起こる温度よりはる
かに低い濃度でその高融廃合ffl膜を表面から所望の
深さまで窒化し、その侵に、高融廃合amの窒化されて
いない深さの部分を加熱によってシリサイド化させるの
で、窒化膜とシリサイド膜の厚さの比率を自由に制御す
ることができる。
ズマを用いて、シリサイド化反応の起こる温度よりはる
かに低い濃度でその高融廃合ffl膜を表面から所望の
深さまで窒化し、その侵に、高融廃合amの窒化されて
いない深さの部分を加熱によってシリサイド化させるの
で、窒化膜とシリサイド膜の厚さの比率を自由に制御す
ることができる。
[発明の実施例]
第1A図、i@IB図、および第1C図を参照して、本
発明の一実施例による半導体Vtff!!のlllll
法の主要なステップが818的な断面図で示されている
。第1A図は、従来の方法である第2A図の状態に対応
している。しかし、次に第1B図に示されているように
、たとえばN2またはN H3などを含むガスを用いて
プラズマ6を発生させ、チタン膜がシリサイド化しない
程度の低い温度で、そのチタン膜を表面から所望の深さ
まで窒化して窒化チタン膜4を形成する。第1B図にお
いて窒化されずに残存しているチタンの11!2は、そ
の侵第1C図に示されているように、シリコンサブスト
レートとともに加熱することによって、ブタンシリサイ
ド113に変換される。
発明の一実施例による半導体Vtff!!のlllll
法の主要なステップが818的な断面図で示されている
。第1A図は、従来の方法である第2A図の状態に対応
している。しかし、次に第1B図に示されているように
、たとえばN2またはN H3などを含むガスを用いて
プラズマ6を発生させ、チタン膜がシリサイド化しない
程度の低い温度で、そのチタン膜を表面から所望の深さ
まで窒化して窒化チタン膜4を形成する。第1B図にお
いて窒化されずに残存しているチタンの11!2は、そ
の侵第1C図に示されているように、シリコンサブスト
レートとともに加熱することによって、ブタンシリサイ
ド113に変換される。
このように、チタン!S12を低温でのプラズマ窒化ど
イの後の加熱によるシリサイド化との個別のステップに
よって窒化膜とシリサイド膜との2MM4造物に変換す
るので、任意の厚さの比率を有ノる窒化膜とシリサイド
膜を得ることができる。
イの後の加熱によるシリサイド化との個別のステップに
よって窒化膜とシリサイド膜との2MM4造物に変換す
るので、任意の厚さの比率を有ノる窒化膜とシリサイド
膜を得ることができる。
なお、上述の実施例では、チタン膜を用いた場合につい
て説明したが、他の種々の高融点全屈をも用いることが
できることが当業考にとって明らかであろう。また、上
記実施例では、コンタクI−バリアメタルとして窒化膜
とシリサイド膜の2層構造物を用いる場合について説明
したが、このような2層+R造物は他の種々の用途にも
用い得ることが明らかであろう。
て説明したが、他の種々の高融点全屈をも用いることが
できることが当業考にとって明らかであろう。また、上
記実施例では、コンタクI−バリアメタルとして窒化膜
とシリサイド膜の2層構造物を用いる場合について説明
したが、このような2層+R造物は他の種々の用途にも
用い得ることが明らかであろう。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば、シリコンリブストレー
ト上の高融点金属膜をシリナイド化反応を生じない低温
で窒素元素を含むプラズマを用いて表面から所望の深さ
まで窒化し、その後にシリコンサブストレートとの界面
から加熱によってシリサイド化するようにしたので、任
意の厚さの比率を有する窒化膜とシリサイド模とを得る
ことができ、シリサイド反応におけるシリコンサブスト
レートの浸姓を防止することができる。
ト上の高融点金属膜をシリナイド化反応を生じない低温
で窒素元素を含むプラズマを用いて表面から所望の深さ
まで窒化し、その後にシリコンサブストレートとの界面
から加熱によってシリサイド化するようにしたので、任
意の厚さの比率を有する窒化膜とシリサイド模とを得る
ことができ、シリサイド反応におけるシリコンサブスト
レートの浸姓を防止することができる。
第1A図、第1B図、および第1C図は本発明の一実施
例による半導体装置の主要な製造ステップを示す概略的
な断面図である。 第2A図、第2B図、および第2C図は、従来の半導体
装置の主要な製造ステップを示す概略的な断面図である
。 図において、1はシリコンサブストレート、2はチタン
膜、3はチタンシリサイド111.4は窒化チタン膜、
5はアルミ・シリコン合金膜、6はプラズマを示す。 なお、各図に6いて、同一符号は同一内容または相当部
分を示す。 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ )−6 j z ンリ“ワ゛4)°閉(
例による半導体装置の主要な製造ステップを示す概略的
な断面図である。 第2A図、第2B図、および第2C図は、従来の半導体
装置の主要な製造ステップを示す概略的な断面図である
。 図において、1はシリコンサブストレート、2はチタン
膜、3はチタンシリサイド111.4は窒化チタン膜、
5はアルミ・シリコン合金膜、6はプラズマを示す。 なお、各図に6いて、同一符号は同一内容または相当部
分を示す。 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ )−6 j z ンリ“ワ゛4)°閉(
Claims (2)
- (1)シリコンサブストレート上に高融点金属膜を形成
し、 窒素元素を含むガスのプラズマを用いて、前記高融点金
属膜がシリサイド化反応を生じない低い温度で、前記高
融点金属膜を表面から所望の深さまで窒化し、 その後に、前記高融点金属膜の窒化されていない深さの
部分を熱処理によってシリサイド化するステップを含む
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - (2)前記高融点金属膜は、チタン、タンタル、モリブ
デン、タングステン、ジルコニウム、クローム、バナジ
ウム、およびニオブのうち少なくとも1つを含む少なく
とも1つの層からなる膜であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61111308A JPS62265718A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
DE19873711790 DE3711790A1 (de) | 1986-05-13 | 1987-04-08 | Verfahren zur herstellung einer halbleitereinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61111308A JPS62265718A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62265718A true JPS62265718A (ja) | 1987-11-18 |
Family
ID=14557933
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61111308A Pending JPS62265718A (ja) | 1986-05-13 | 1986-05-13 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62265718A (ja) |
DE (1) | DE3711790A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100464942B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2005-01-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 에피택셜 티타늄실리사이드막의 형성 방법 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU1745695A (en) * | 1994-06-03 | 1996-01-04 | Materials Research Corporation | A method of nitridization of titanium thin films |
KR100218728B1 (ko) * | 1995-11-01 | 1999-09-01 | 김영환 | 반도체 소자의 금속 배선 제조방법 |
-
1986
- 1986-05-13 JP JP61111308A patent/JPS62265718A/ja active Pending
-
1987
- 1987-04-08 DE DE19873711790 patent/DE3711790A1/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100464942B1 (ko) * | 2000-06-30 | 2005-01-05 | 주식회사 하이닉스반도체 | 에피택셜 티타늄실리사이드막의 형성 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3711790C2 (ja) | 1991-04-11 |
DE3711790A1 (de) | 1987-11-19 |
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