JPS6393110A - 集積回路装置の製造方法 - Google Patents
集積回路装置の製造方法Info
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- JPS6393110A JPS6393110A JP62051833A JP5183387A JPS6393110A JP S6393110 A JPS6393110 A JP S6393110A JP 62051833 A JP62051833 A JP 62051833A JP 5183387 A JP5183387 A JP 5183387A JP S6393110 A JPS6393110 A JP S6393110A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は集積回路及びその製造方法に閃するものである
。
。
自己整合性耐熱金属ケイ化物技法は、集積回路では、そ
の寸法規模の縮小として装置の良好な性能全実現するか
ぎの一つとして認められてきた。
の寸法規模の縮小として装置の良好な性能全実現するか
ぎの一つとして認められてきた。
ニケイ化チタン（ＴｉＳｉ２ ）は最も魅力のある金属
ケイ化物の一つとして認められるようになったが、それ
は固有抵抗の低さ、安定性及び自己整合性形Ｆｔ （ｓ
ｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の能力
のためである。
ケイ化物の一つとして認められるようになったが、それ
は固有抵抗の低さ、安定性及び自己整合性形Ｆｔ （ｓ
ｅｌｆ−ａｌｉｇｎｅｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の能力
のためである。
ケイ化チタン技法の主要な利点の一つは、自己整合性Ｖ
ＬＳＩ過程の有効性である。すなわち、チタン金属層全
全体に析出させてから、窒素雰囲気中で加熱することに
よって、ケイ素（単結晶性、多結晶性にかかわりなく）
の露出面積全体が反応して、チタンケイ化物全生成し、
かつチタン金属がケイ素と接触していない所で、大部分
がチタン窒化物である組成物が生成する。こｆ″Ｌに、
ポリケイ素ケ９−ト水準？バタン化させた後に、この段
階を行うことによって、ケイ化物は露出している給源／
ドレン領域の表面（または他の露出基体表面領域）、ポ
リケイ素ｒ−）水準の表向で形成され、他でに形成され
ないので、非常に有効である。これを工許容できる低い
ｌ１ｌＩＴ権抵抗を保持したままで、給源／ドレン拡散
をもつと浅くすることができること全怠味し、かつまた
ポリケイ素ケ９−ト水準の面積抵抗を下げることがでさ
ることをも慧味している。この過程で窒素雰囲気全使用
するの（工、きわどいことではあるが、さもなければ、
ケイ素が生長中のケイ化物層を通って拡散して出、かつ
横への生長全すせ、従って、この反応で生成するケイ化
チタンは、例えばＶＬ８ Ｉ装置のデート及び給源／ド
レンの曲に半ミクロン程度のギャップｋｍかけすること
ができる工うになるからである。この工うな過程は、例
えは電子装置に関するＩＥＥＥ詔事録（ＩＥＥＥ ＴＲ
ＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶ
ＩＣＥ）の１９８５年２月発行の舅１４１ページにある
二Ａ−アルペリ７ （Ｍ、Ａｌｐｅｒｉｎ）その他のＶ
ＬＳＩに使用する自己整合性ＴｉＳｉ２過程の発展（Ｄ
ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｌｆ−ａ
ｌｉｇｅｎｄ ＴｉＳｉ２ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏ
ｒ ＶＬＳＩＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に説明がし
てあり、本明細膏で（工、これを併せて参考資料とする
。
ＬＳＩ過程の有効性である。すなわち、チタン金属層全
全体に析出させてから、窒素雰囲気中で加熱することに
よって、ケイ素（単結晶性、多結晶性にかかわりなく）
の露出面積全体が反応して、チタンケイ化物全生成し、
かつチタン金属がケイ素と接触していない所で、大部分
がチタン窒化物である組成物が生成する。こｆ″Ｌに、
ポリケイ素ケ９−ト水準？バタン化させた後に、この段
階を行うことによって、ケイ化物は露出している給源／
ドレン領域の表面（または他の露出基体表面領域）、ポ
リケイ素ｒ−）水準の表向で形成され、他でに形成され
ないので、非常に有効である。これを工許容できる低い
ｌ１ｌＩＴ権抵抗を保持したままで、給源／ドレン拡散
をもつと浅くすることができること全怠味し、かつまた
ポリケイ素ケ９−ト水準の面積抵抗を下げることがでさ
ることをも慧味している。この過程で窒素雰囲気全使用
するの（工、きわどいことではあるが、さもなければ、
ケイ素が生長中のケイ化物層を通って拡散して出、かつ
横への生長全すせ、従って、この反応で生成するケイ化
チタンは、例えばＶＬ８ Ｉ装置のデート及び給源／ド
レンの曲に半ミクロン程度のギャップｋｍかけすること
ができる工うになるからである。この工うな過程は、例
えは電子装置に関するＩＥＥＥ詔事録（ＩＥＥＥ ＴＲ
ＡＮＳＡＣＴＩＯＮ ＯＮ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶ
ＩＣＥ）の１９８５年２月発行の舅１４１ページにある
二Ａ−アルペリ７ （Ｍ、Ａｌｐｅｒｉｎ）その他のＶ
ＬＳＩに使用する自己整合性ＴｉＳｉ２過程の発展（Ｄ
ｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆ ｔｈｅ Ｓｅｌｆ−ａ
ｌｉｇｅｎｄ ＴｉＳｉ２ Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏ
ｒ ＶＬＳＩＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ）に説明がし
てあり、本明細膏で（工、これを併せて参考資料とする
。
しかしながら、この自己整合性ＴｉＳｉ２技法はケイ化
物反応過程に使用する窒素雰囲気の少しの酸素汚染でも
価値がなくなる。反応過程中の酸素汚染が二つの問題に
帰着することを見い出した、すなわち、第一にケイ化Ｐ
＃Ｊに固有抵抗が高いこと、第二に、未反応チタン（′
！たは窒化チタンのような非ケイ化物物質）は除去しに
くいことであった。
物反応過程に使用する窒素雰囲気の少しの酸素汚染でも
価値がなくなる。反応過程中の酸素汚染が二つの問題に
帰着することを見い出した、すなわち、第一にケイ化Ｐ
＃Ｊに固有抵抗が高いこと、第二に、未反応チタン（′
！たは窒化チタンのような非ケイ化物物質）は除去しに
くいことであった。
一般に、二酸化チタンには集積回路の製造には全く都合
の恋い性質が若干ある。ＴｉＯ２は生成熱が非常に高く
、従って非常に安定な化合物である。
の恋い性質が若干ある。ＴｉＯ２は生成熱が非常に高く
、従って非常に安定な化合物である。
ＴｉＯ２のエツチングは非常に困難であり、かつ窒化段
階中に存在するいささかの酸素でも、ＴｉＮよりも二不
ルギー上からも有利なＴｉＯ２を生成しやすい。ＴｉＯ
２を工ＴｉＮまたにＴｉＳｉ２とは異なって絶縁体であ
υ、ＴｉＯ２の生成は′亀気的注質の徹底的な機能低下
の原因になり、かつ簡単には元に戻らない。
階中に存在するいささかの酸素でも、ＴｉＮよりも二不
ルギー上からも有利なＴｉＯ２を生成しやすい。ＴｉＯ
２を工ＴｉＮまたにＴｉＳｉ２とは異なって絶縁体であ
υ、ＴｉＯ２の生成は′亀気的注質の徹底的な機能低下
の原因になり、かつ簡単には元に戻らない。
起こりそうな酸素汚染を避けるために、製造過程で【工
通常非常に高流速のアルゴンのような窩純度のパージガ
ス（高純度のＮ２の供給と共に）を使用するｆｉｇ、あ
るいは反応環境に低圧力を使用するかのどちらかである
。これらの方法で（工両万共コストが高くなり、かつ実
際問題として維持するのが困餘である。迅速熱処理（Ｒ
ａｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ） ｋ
使用してＴｉＳｉ２’ｊｉ製造すれば、汚染の心配全多
少軽減はするが、均一なケイ素化を達成するにはガスの
流速及び純度が依然として主要な役割をしている。
通常非常に高流速のアルゴンのような窩純度のパージガ
ス（高純度のＮ２の供給と共に）を使用するｆｉｇ、あ
るいは反応環境に低圧力を使用するかのどちらかである
。これらの方法で（工両万共コストが高くなり、かつ実
際問題として維持するのが困餘である。迅速熱処理（Ｒ
ａｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ） ｋ
使用してＴｉＳｉ２’ｊｉ製造すれば、汚染の心配全多
少軽減はするが、均一なケイ素化を達成するにはガスの
流速及び純度が依然として主要な役割をしている。
本発明で（工、ケイ化物反応の前に、チタン層の頂部に
キャツ７″醒化′ＪｉｐＪを置いて酸素汚染問題？最小
にしている。反応過程中には、この酸化物を工、近接し
ているチタン金属層によって部分的に還元される。それ
故、酸累シエ多少遊離され、チタン層の中に拡散して行
くことができる。反応過程の低温段階では、酸素にチタ
ン金属の粒界でブラタされ、かつケイ素原子が粒界をよ
ぎって拡散し出すのを妨筈する。この過程で導入される
酸素不純物は、伝統的な自己整合性ＴｉＳｉ２過程で使
用する窒素のそれと部分的に類似した機能を果すようで
ある。
キャツ７″醒化′ＪｉｐＪを置いて酸素汚染問題？最小
にしている。反応過程中には、この酸化物を工、近接し
ているチタン金属層によって部分的に還元される。それ
故、酸累シエ多少遊離され、チタン層の中に拡散して行
くことができる。反応過程の低温段階では、酸素にチタ
ン金属の粒界でブラタされ、かつケイ素原子が粒界をよ
ぎって拡散し出すのを妨筈する。この過程で導入される
酸素不純物は、伝統的な自己整合性ＴｉＳｉ２過程で使
用する窒素のそれと部分的に類似した機能を果すようで
ある。
酸化物看から出てくる醪累が、遊離酸素汚染と同様な問
題をもたらさない理由（除去の困難さ、及びケイ化物の
面積抵抗の悪さ）は完全には解明されていない。しかし
ながら、ＴｉＯ２生成の活性化エネルギーが重要なｍさ
？するのではないかと考えられる。チタンと二酸化ケイ
素から二酸化チタンとケイ素とを生成するレドックス反
応に、チタンと気体酸素との反応工りもエンタルピーが
はるかに小さく、かつレドックス反応の活性化エネルギ
ーもづつと高いかもしれない。その上、二酸化チタンの
組成には違いがありそうである、すなわちチタンを工遊
離の０２と反Ｊ心すれはルチル（Ｔｉ０２の非常に安定
な形態）全生成するのが代表的であるが、チタン金属の
粒界沿いに拡散する酸素を工、はるかに結合の弱い化合
物を生成する。
題をもたらさない理由（除去の困難さ、及びケイ化物の
面積抵抗の悪さ）は完全には解明されていない。しかし
ながら、ＴｉＯ２生成の活性化エネルギーが重要なｍさ
？するのではないかと考えられる。チタンと二酸化ケイ
素から二酸化チタンとケイ素とを生成するレドックス反
応に、チタンと気体酸素との反応工りもエンタルピーが
はるかに小さく、かつレドックス反応の活性化エネルギ
ーもづつと高いかもしれない。その上、二酸化チタンの
組成には違いがありそうである、すなわちチタンを工遊
離の０２と反Ｊ心すれはルチル（Ｔｉ０２の非常に安定
な形態）全生成するのが代表的であるが、チタン金属の
粒界沿いに拡散する酸素を工、はるかに結合の弱い化合
物を生成する。
チタン金属には水素に対して、極度に高い親和力かある
ことも指摘しておかなければならない、従ってチタンの
粒界に既に存在する水素はキャップ酸化物力・ら拡散し
て出てくる酸素とある仕方で協同してケイ素の拡散を制
限することができる。
ことも指摘しておかなければならない、従ってチタンの
粒界に既に存在する水素はキャップ酸化物力・ら拡散し
て出てくる酸素とある仕方で協同してケイ素の拡散を制
限することができる。
出るのを妨げ、窒素雰囲気での焼きなまし中に、大部分
が窒化チタンから成る組成物に転化させることができ、
かつケイ素との接触中にＤＯ熱すれば、ケイ化チタンに
転化させることができることを実験で証明した。すなわ
ち、この位置の酸素（工・ルチルＴｉＯ２エフも安定性
の劣る、ある形態になっていることが明白なようである
。
が窒化チタンから成る組成物に転化させることができ、
かつケイ素との接触中にＤＯ熱すれば、ケイ化チタンに
転化させることができることを実験で証明した。すなわ
ち、この位置の酸素（工・ルチルＴｉＯ２エフも安定性
の劣る、ある形態になっていることが明白なようである
。
本発明の別の英施態様では、チタン層を酸化物／窒化物
積層体でキャップして、酸素がキャップ酸化物を通って
拡散するのに更に保護を施すべきであることを教示して
いる。
積層体でキャップして、酸素がキャップ酸化物を通って
拡散するのに更に保護を施すべきであることを教示して
いる。
ケイ化チタン過程の重要な利点は、局部的な相互連絡が
たやすく利用できることである。すなわち、係属中（Ｔ
Ｉ−１１０２９）の８５年５月１日に出願の特許出願第
７２９．３１８号明細書に記載しであるように、窒素雰
囲気直接反応過程中に、ケイ素と接触していない部分の
チタンは、主として窒化チタン（ＴｉＮ ） 全包含す
る組成物を生成するが、この生成物に代表的には完全な
化学量論的ではない。局部的な相互連絡が必要でない場
合にを工、このＴｉＮ層は単に除去することができるか
、所望に工っては、ＴｉＮ／ｉｉ’５バタン化し、かつ
エツチングして、非常に薄い面積抵抗の低い局部相互連
絡にすることができる。
たやすく利用できることである。すなわち、係属中（Ｔ
Ｉ−１１０２９）の８５年５月１日に出願の特許出願第
７２９．３１８号明細書に記載しであるように、窒素雰
囲気直接反応過程中に、ケイ素と接触していない部分の
チタンは、主として窒化チタン（ＴｉＮ ） 全包含す
る組成物を生成するが、この生成物に代表的には完全な
化学量論的ではない。局部的な相互連絡が必要でない場
合にを工、このＴｉＮ層は単に除去することができるか
、所望に工っては、ＴｉＮ／ｉｉ’５バタン化し、かつ
エツチングして、非常に薄い面積抵抗の低い局部相互連
絡にすることができる。
親特許（係属中（ＴＩ−１１７７０）の８６年６月７日
出願の第８３７．４６８号明細書）では、なかんずく、
析出させたままのチタン層の上にキャップｔフ化物全バ
タン化することに工ってＴｉＮ層全バタン化する実施態
様全説明した。次にキャップ酸化物で適切にバタン化し
である構造体を窒素中で７ＪＯ然してケイ化物を作り、
露出ＴｉＮを全部除してから、キャップ酸化物を除去し
、かつ残存するチタン（キャップ酸化物で保護しておい
た）を再び窒素中でＤＯ熱して、ＴｉＮ局部相互連絡を
作る。この特許明細筈では、この過程全作用させるキャ
ップ酸化物とチタンとの間の垢異的な化学的相互作用を
説明し、力）つ結果として局部的な相互化物層（局部的
相互連絡バタン全確定する）をバタン化し、かつエツチ
ングする点全除いて、この過程と両立することができる
。
出願の第８３７．４６８号明細書）では、なかんずく、
析出させたままのチタン層の上にキャップｔフ化物全バ
タン化することに工ってＴｉＮ層全バタン化する実施態
様全説明した。次にキャップ酸化物で適切にバタン化し
である構造体を窒素中で７ＪＯ然してケイ化物を作り、
露出ＴｉＮを全部除してから、キャップ酸化物を除去し
、かつ残存するチタン（キャップ酸化物で保護しておい
た）を再び窒素中でＤＯ熱して、ＴｉＮ局部相互連絡を
作る。この特許明細筈では、この過程全作用させるキャ
ップ酸化物とチタンとの間の垢異的な化学的相互作用を
説明し、力）つ結果として局部的な相互化物層（局部的
相互連絡バタン全確定する）をバタン化し、かつエツチ
ングする点全除いて、この過程と両立することができる
。
窒素雰囲気過程のもう一つの特徴に、競合反応がケイ素
上で起こる、すなわちケイ化チタンがケイ素の界面から
上方に生長するにつれて、窒化チタンが気相から下方に
生長することである。これらの競合反応でに、活性化エ
ネルギーが等しくないので、ＴＩＮ／ ＴＩＳ １２の
厚さの比率は鋭敏な温度の開数である。ＴｉＮは、局部
的な相互連絡の位置にある場合以外でｔ工除去されるの
で、ＴｉがＴｉＮの生成で消費されてケイ化物層の面積
抵抗を下げる。このことは、面積抵抗が反ｆ（５温度の
鋭敏関数であること金慧味し、好ましくないことである
。
上で起こる、すなわちケイ化チタンがケイ素の界面から
上方に生長するにつれて、窒化チタンが気相から下方に
生長することである。これらの競合反応でに、活性化エ
ネルギーが等しくないので、ＴＩＮ／ ＴＩＳ １２の
厚さの比率は鋭敏な温度の開数である。ＴｉＮは、局部
的な相互連絡の位置にある場合以外でｔ工除去されるの
で、ＴｉがＴｉＮの生成で消費されてケイ化物層の面積
抵抗を下げる。このことは、面積抵抗が反ｆ（５温度の
鋭敏関数であること金慧味し、好ましくないことである
。
すなわち、本発明でに、本明細書に記載する他の利点の
外に、少なくとも下記の利点を提供する。
外に、少なくとも下記の利点を提供する。
（１） 過程ではチタンと、窒素のような環境ガスと
の間の相互作用を必要としないので、キャップ物質全窒
化物／ｅ７化物積層体にすることによって、咽素汚染の
害を受けないようにすることが容易である。それ故、反
応環境に特別な必要条件を加える必要がない。これで、
一般に処理コストが下がり、かつフィルム品質の再現在
が改良される。
の間の相互作用を必要としないので、キャップ物質全窒
化物／ｅ７化物積層体にすることによって、咽素汚染の
害を受けないようにすることが容易である。それ故、反
応環境に特別な必要条件を加える必要がない。これで、
一般に処理コストが下がり、かつフィルム品質の再現在
が改良される。
（２）反応中には窒化チタンが生成しないので、ＴｉＳ
ｉ２層の面積抵抗を工、窒素雰囲気過程中でエリも反応
温度に左右されることが少ない。
ｉ２層の面積抵抗を工、窒素雰囲気過程中でエリも反応
温度に左右されることが少ない。
（３）窒化チタンの局部的相互連絡に関する可ａ目注は
、この方法の影響全受けない。窒化チタンの相互連絡【
工、未反応チタン全選択的にエツチングで除いてから、
非臨界的な窒素雰囲気中で別の熱窒素化７行うことによ
って、容易に作ることができる。
、この方法の影響全受けない。窒化チタンの相互連絡【
工、未反応チタン全選択的にエツチングで除いてから、
非臨界的な窒素雰囲気中で別の熱窒素化７行うことによ
って、容易に作ることができる。
（４１ＴｉＳｉ２の最後の焼きなましを窒素雰囲気中で
行って、（ａ層窒化チタン／ ＴｉＳｉ２層を製造する
ことかでさ、この場合、窒化チタンを良好なアルミニウ
ム拡散障壁として使用することができる。この方法では
、ケイ化物層上のチタン物質を、焼きなましの前に除去
しないので、ＴｉＳｉ２の面積抵抗を犠牲にすることな
く、窒素雰囲気過程中Ｖも厚い窒化チタンを生成する。
行って、（ａ層窒化チタン／ ＴｉＳｉ２層を製造する
ことかでさ、この場合、窒化チタンを良好なアルミニウ
ム拡散障壁として使用することができる。この方法では
、ケイ化物層上のチタン物質を、焼きなましの前に除去
しないので、ＴｉＳｉ２の面積抵抗を犠牲にすることな
く、窒素雰囲気過程中Ｖも厚い窒化チタンを生成する。
本発明によって、集積回路の製造方法全提供するが、こ
れに、本質的にはケイ素から成る露出部分全包有する、
一部分だけ作っである集積回路構造体が截っている基体
に準備し、大部分がチタンから成る金属層を全体に析出
させ、該金Ｎ層の少なくともあら７１１）しめ定めてあ
る部分の直接上に載る、主として酸化物から成る誘電体
層全作り、かつ該金属層の部分が該露出ケイ素の部分と
反応して、チタンケイ化物を生成するまで加熱を施して
、ケイ素が該誘電体層の下の該金属層の部分全通って、
拡散して出るの全、該誘電体層が抑制する工程全包含す
る。
れに、本質的にはケイ素から成る露出部分全包有する、
一部分だけ作っである集積回路構造体が截っている基体
に準備し、大部分がチタンから成る金属層を全体に析出
させ、該金Ｎ層の少なくともあら７１１）しめ定めてあ
る部分の直接上に載る、主として酸化物から成る誘電体
層全作り、かつ該金属層の部分が該露出ケイ素の部分と
反応して、チタンケイ化物を生成するまで加熱を施して
、ケイ素が該誘電体層の下の該金属層の部分全通って、
拡散して出るの全、該誘電体層が抑制する工程全包含す
る。
本発明によって、やはり集積回路を製作する方法全提供
するか、こｆｌ＝は、本質的にケイ素から成る、露出部
分を内包する、一部分だけ作っである集積回路構造体が
載っている基体を準備し、大部分がチタンから成る金属
Ｎ＋ ｋ全体に析出させ、該金属層の少なくともあらか
じめ定めてある部分の直接上に載っている、主として酸
化物から成る誘電体層を作り、かつ顔合り層の部分が該
露出ケイ素の部分と反応して、チタンケイ化物を生成す
るまで加熱を施し、これでケイ素が該誘電体層の下の該
金１４膚の部分を通って拡散して出るのを該誘電体層が
抑制し、該誘電体層及び（またを工）あらかじめ定めて
あるパタンの中の該金属層の残りの、あらＤ・しめ定め
てある部分を除去して、局部的な相互連絡を確定し、か
つ窒素雰囲気中で加熱を施し、金属層の残部の部分を転
化して、大部分が窒化チタンから成る導電体にする工程
全包含する。
するか、こｆｌ＝は、本質的にケイ素から成る、露出部
分を内包する、一部分だけ作っである集積回路構造体が
載っている基体を準備し、大部分がチタンから成る金属
Ｎ＋ ｋ全体に析出させ、該金属層の少なくともあらか
じめ定めてある部分の直接上に載っている、主として酸
化物から成る誘電体層を作り、かつ顔合り層の部分が該
露出ケイ素の部分と反応して、チタンケイ化物を生成す
るまで加熱を施し、これでケイ素が該誘電体層の下の該
金１４膚の部分を通って拡散して出るのを該誘電体層が
抑制し、該誘電体層及び（またを工）あらかじめ定めて
あるパタンの中の該金属層の残りの、あらＤ・しめ定め
てある部分を除去して、局部的な相互連絡を確定し、か
つ窒素雰囲気中で加熱を施し、金属層の残部の部分を転
化して、大部分が窒化チタンから成る導電体にする工程
全包含する。
本発明に工って集積回路を調造する方法を提供するか、
方法は、本質的にケイ素から成る露出している部分を内
包する、一部分だけ作っである集積回路構造体を歳せで
ある基体を準備し、大部分がチタンから成る金属層上全
体に析出させ、該金属層の少なくともあら７：ｌ）じめ
定めてある部分に直接載る大部分が酸化物から取る誘電
体層全作り、かつ該金属層の部分が該露出ケイ素の部分
と反応して、チタンケイ化物を生成するまで加熱を施し
、それに工って、該あ電体層の下の該金属層の部分を通
ってケイ素が拡散して出るのを該誘電体層が抑制し、該
誘電体層全除去し、窒素雰囲気中で加熱を施して、金属
層の残っている部分を、大部分が窒化チタンから成る導
電性物質に転化させ、かつ該導電性物質上あらかじめ定
めてあるバタンでエツチングして、局部的相互連絡ｉｔ
−作る、工程から成る。
方法は、本質的にケイ素から成る露出している部分を内
包する、一部分だけ作っである集積回路構造体を歳せで
ある基体を準備し、大部分がチタンから成る金属層上全
体に析出させ、該金属層の少なくともあら７：ｌ）じめ
定めてある部分に直接載る大部分が酸化物から取る誘電
体層全作り、かつ該金属層の部分が該露出ケイ素の部分
と反応して、チタンケイ化物を生成するまで加熱を施し
、それに工って、該あ電体層の下の該金属層の部分を通
ってケイ素が拡散して出るのを該誘電体層が抑制し、該
誘電体層全除去し、窒素雰囲気中で加熱を施して、金属
層の残っている部分を、大部分が窒化チタンから成る導
電性物質に転化させ、かつ該導電性物質上あらかじめ定
めてあるバタンでエツチングして、局部的相互連絡ｉｔ
−作る、工程から成る。
図面を参考にして、本発明の説明をするが、図面は、
第１図では構造体のオージェ（Ａｕｇｅｒ、）組成物の
状Ｓｔ−示し、ここで、ケイ素の上に熱酸化物６０００
又、その上にＴｉ１ｏｏｏＸ、その上にプラズマ酸化物
１ｏｏｏＸを、Ａｒ及びＮ２の雰囲気中で６７５℃で６
０分間反応させ、この場合三角で炭素に対するデータ点
を示し、円で酸素に対するデータ点を示し、十字でケイ
素に対するデータ点全示し、かつ四角でチタンに対する
データ点を示す、１５％ニジも少なＡ百分率を工雑音水
準に消されるものと考えることができ、かつ最初の二、
三のデータ点は結局汚染物質及び（またに）環境種か支
配しているようであることを指摘しておく。
状Ｓｔ−示し、ここで、ケイ素の上に熱酸化物６０００
又、その上にＴｉ１ｏｏｏＸ、その上にプラズマ酸化物
１ｏｏｏＸを、Ａｒ及びＮ２の雰囲気中で６７５℃で６
０分間反応させ、この場合三角で炭素に対するデータ点
を示し、円で酸素に対するデータ点を示し、十字でケイ
素に対するデータ点全示し、かつ四角でチタンに対する
データ点を示す、１５％ニジも少なＡ百分率を工雑音水
準に消されるものと考えることができ、かつ最初の二、
三のデータ点は結局汚染物質及び（またに）環境種か支
配しているようであることを指摘しておく。
第２図でにケイ素の上にＣＶＤ ＴＥＯ８酸化物、その
上にチタン、その上にプラズマ酸化物’ｚ、Ａｒ及びＮ
２の雰囲気中で６７５℃で６０分間反応させ・た構造体
のオージェ組成物の状態を示し、三角で炭素に対するデ
ータ点を示し、円でチタンに対するデータ点を示し、十
字でケイ素に対するデータ点を示し、かつ四角で醪累に
対するデータ点を示す。
上にチタン、その上にプラズマ酸化物’ｚ、Ａｒ及びＮ
２の雰囲気中で６７５℃で６０分間反応させ・た構造体
のオージェ組成物の状態を示し、三角で炭素に対するデ
ータ点を示し、円でチタンに対するデータ点を示し、十
字でケイ素に対するデータ点を示し、かつ四角で醪累に
対するデータ点を示す。
第３図ではＣＶＤ ＴＥＯ８戯化物上にチタン、その上
にプラズマ酸化物を６７５℃で反応させ、その後、プラ
ズマ酸化物を除去し、かつ残部をＡｒ及びＮ２の雰囲気
中で６７５℃で６０分間再度反応させた構造体のオージ
ェ組成物の状態を示し、ここで三角は炭素に対するデー
タ点を示し、円では窒素に対するデータ点を示し、十字
では酸素に対するデータ点を示し、四角ではチタンに対
するデータ点を示し、かつ内側に垂線のアル三角でケイ
素に対するデータ点を示す。（この図でに、他の元累に
対して示しである窒素の比率（工正確でにないが、深さ
についての図の変化は正確である。）第４図では、ｐ＋
（ホウ素注入）ケイ素の上に’（ｚ、Ａｒ及びＮ２の雰
囲気中で６７５℃で３０分間反応させた構造体のオージ
ェ組成物の状態を示し、ここでは三角で炭素に対するデ
ータ点を示し、円では酢譜に対するデータ点を示し、十
字でにケイ素に対するデータ点全示し、かつ四角ではチ
タンに対するデータ点を示す。
にプラズマ酸化物を６７５℃で反応させ、その後、プラ
ズマ酸化物を除去し、かつ残部をＡｒ及びＮ２の雰囲気
中で６７５℃で６０分間再度反応させた構造体のオージ
ェ組成物の状態を示し、ここで三角は炭素に対するデー
タ点を示し、円では窒素に対するデータ点を示し、十字
では酸素に対するデータ点を示し、四角ではチタンに対
するデータ点を示し、かつ内側に垂線のアル三角でケイ
素に対するデータ点を示す。（この図でに、他の元累に
対して示しである窒素の比率（工正確でにないが、深さ
についての図の変化は正確である。）第４図では、ｐ＋
（ホウ素注入）ケイ素の上に’（ｚ、Ａｒ及びＮ２の雰
囲気中で６７５℃で３０分間反応させた構造体のオージ
ェ組成物の状態を示し、ここでは三角で炭素に対するデ
ータ点を示し、円では酢譜に対するデータ点を示し、十
字でにケイ素に対するデータ点全示し、かつ四角ではチ
タンに対するデータ点を示す。
第５図では、ｎ＋（Ｐの２３１′−〕全施した）ボ上に
プラズマ酸化物１０００Ａｖ、Ａｒ及びＮ２の雰囲気中
で６７５°Ｃで６０分間反応させた構造体のオージェ組
成物の状態を示し、ここでは三角で炭素のデータ点を示
し、丸で酸素のデータ点を示し、十字でケイ素のデータ
点全示し、かつ四角でチタンのデータ点を示す。
プラズマ酸化物１０００Ａｖ、Ａｒ及びＮ２の雰囲気中
で６７５°Ｃで６０分間反応させた構造体のオージェ組
成物の状態を示し、ここでは三角で炭素のデータ点を示
し、丸で酸素のデータ点を示し、十字でケイ素のデータ
点全示し、かつ四角でチタンのデータ点を示す。
第６Ａ図では５ｉ０２５０００ Ａ上にＴｉ１５００Ａ
１その上に１００［）Ａがある構造体のラブフォード後
万赦乱解析（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔ
ｔｅｒｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓ）（ＲＢＳ解析）Ｄ）ら
誘導しｆｃ第二次イオンエネルギーに対するカウントの
生のデータを示す。
１その上に１００［）Ａがある構造体のラブフォード後
万赦乱解析（Ｒｕｔｈｅｒｆｏｒｄ Ｂａｃｋｓｃａｔ
ｔｅｒｉｎｇａｎａｌｙｓｉｓ）（ＲＢＳ解析）Ｄ）ら
誘導しｆｃ第二次イオンエネルギーに対するカウントの
生のデータを示す。
酸素、ケイ素及びチタンについて示しである破線（工、
これらの元素が試料の表面にだけ存在するものとした場
合に予想される最大エネルギーを示す。
これらの元素が試料の表面にだけ存在するものとした場
合に予想される最大エネルギーを示す。
第６Ｂ図は、この生のデータから誘導したグラフであっ
て、第−界凹（プラズマ酸化物）と第二界面（Ｔ１／熱
酸化物）との間のＯ対Ｔｉの原子比全示す。示しである
的確な深さを工、正確でない虞のある蕃度についての仮
定を使用して計算したものであるから正確ではないか、
深さについての相対的なざ４度の図面は信頼することが
できる。
て、第−界凹（プラズマ酸化物）と第二界面（Ｔ１／熱
酸化物）との間のＯ対Ｔｉの原子比全示す。示しである
的確な深さを工、正確でない虞のある蕃度についての仮
定を使用して計算したものであるから正確ではないか、
深さについての相対的なざ４度の図面は信頼することが
できる。
第７Ａ図では、熱５１０２約７００Ａ上にポリケイ素約
”／４／’ ｍ ％その上にＴｉＳｉ２約２７０ＯＡ。
”／４／’ ｍ ％その上にＴｉＳｉ２約２７０ＯＡ。
その上にプラズマ析出させた５ｉ０２１０００Ａがある
構造体のラブフォート後方散乱解析（ＲＢＳ解析）から
誘導したカウント対第二次イオンエネルギーの生のデー
タを示し、また第７Ｂ図では、このデータから誘導した
深さに対するＳｉ ： Ｔｉ比のグラフを示す。
構造体のラブフォート後方散乱解析（ＲＢＳ解析）から
誘導したカウント対第二次イオンエネルギーの生のデー
タを示し、また第７Ｂ図では、このデータから誘導した
深さに対するＳｉ ： Ｔｉ比のグラフを示す。
第８Ａ図では結晶ケイ素上［ＴｉＳｉ２約２９００Ａ１
その上にプラズマ析出させた５ｉ０２１０００Ａがある
構造体のラブフォート後方散乱解析（ＲＢＳ解析）−ｏ
・ら誘導した第二次イオンエネルヤーに対するカウント
の生のデータを示し、また第８Ｂ図では、このデータつ
）らあ導した深さに対するＳｉ：Ｔｉ比のグラフを示す
。
その上にプラズマ析出させた５ｉ０２１０００Ａがある
構造体のラブフォート後方散乱解析（ＲＢＳ解析）−ｏ
・ら誘導した第二次イオンエネルヤーに対するカウント
の生のデータを示し、また第８Ｂ図では、このデータつ
）らあ導した深さに対するＳｉ：Ｔｉ比のグラフを示す
。
第９図ではチタン全析出させ、かつ反ｌ心させて、ケイ
素ヲ露出させであるケイ化チタン領ｔｆＡを作った後の
給源／ｒドレン堀）領域、及び窒化チタン（または他の
導電性化合物）、その他を示す。
素ヲ露出させであるケイ化チタン領ｔｆＡを作った後の
給源／ｒドレン堀）領域、及び窒化チタン（または他の
導電性化合物）、その他を示す。
第１０図でに本発明の次の段階を示し、窒化チタン層を
バタン化させて、局部的な相互連絡、及び所望によって
は接触パッドを提供した。
バタン化させて、局部的な相互連絡、及び所望によって
は接触パッドを提供した。
第１１図でに、本発明によって作ったＴ １ｓｉ２クラ
ツド給源／ドレン拡赦及びケ９−トのある積極的な装唯
のトランジスタの特性を示す。亜しきい値特注は非常に
適切であること全指摘しておく。
ツド給源／ドレン拡赦及びケ９−トのある積極的な装唯
のトランジスタの特性を示す。亜しきい値特注は非常に
適切であること全指摘しておく。
次に目下の好ましい実施態様の製作及び使用を極めて詳
細に検討する。しかしながら、本発明でに非常に多種類
の独特の情況で具体化することのできる、広く応用する
ことのできる発明の理念を提供するものであり、検討す
る特定の実施態様は本発明品を作り、かつ使用する特定
の方法の単なる例であって、本発明の範囲を限定するも
のではないことを正しく認識するべきである。
細に検討する。しかしながら、本発明でに非常に多種類
の独特の情況で具体化することのできる、広く応用する
ことのできる発明の理念を提供するものであり、検討す
る特定の実施態様は本発明品を作り、かつ使用する特定
の方法の単なる例であって、本発明の範囲を限定するも
のではないことを正しく認識するべきである。
第９図は本発明の若干の実施態様での一段階全示し、ト
ランジスタ構造体２８（この冥施例では、基体１０、チ
ャンネル領域１６、軽くドーピングを施しであるドレン
伸長領域１４のある給源／ドレン領域１２、ケ９−ト誘
電体３０、デート２０、側壁酸化物１８、及びフィール
ド酸化物２６全包含スる）全チタン層２２でコーティン
グ全開し、かつ加熱して、ケイ化チタン領域２０を生成
した。
ランジスタ構造体２８（この冥施例では、基体１０、チ
ャンネル領域１６、軽くドーピングを施しであるドレン
伸長領域１４のある給源／ドレン領域１２、ケ９−ト誘
電体３０、デート２０、側壁酸化物１８、及びフィール
ド酸化物２６全包含スる）全チタン層２２でコーティン
グ全開し、かつ加熱して、ケイ化チタン領域２０を生成
した。
ＴｉＳｉ。過程の酸化物キャップ化変換でに、反応過程
の前に、厚さが１００ＯＡのＴｉ層２３の頂部に厚さが
５０［ＩＡ〜１０００Ａの酸化物層２３を析出させるこ
とを包含する。次に、通常の雰囲気の６７５℃の反応過
程は、反応環境が０２によって汚染されることには関係
なく、起こる。
の前に、厚さが１００ＯＡのＴｉ層２３の頂部に厚さが
５０［ＩＡ〜１０００Ａの酸化物層２３を析出させるこ
とを包含する。次に、通常の雰囲気の６７５℃の反応過
程は、反応環境が０２によって汚染されることには関係
なく、起こる。
反応過程中に、Ｔｉ／Ｓｉ○２界面で酸化物２３はＴｉ
層２２の中に拡散してゆく酸素原子の供給源全提供する
。低温（例えば６００°Ｃ〜６７５℃の範囲内）では、
この０２はＴ１粒界でブラタされ、こｆｉはケイ素原子
が拡張して出るのを遅らせる。
層２２の中に拡散してゆく酸素原子の供給源全提供する
。低温（例えば６００°Ｃ〜６７５℃の範囲内）では、
この０２はＴ１粒界でブラタされ、こｆｉはケイ素原子
が拡張して出るのを遅らせる。
Ｔｉ ２２の頂部に酸化物層２３があるために、過程が
反１ノロガス雰囲気中で汚染に対して鋭敏でなくなる。
反１ノロガス雰囲気中で汚染に対して鋭敏でなくなる。
このことに故意に汚染させた炉の中で、酸化物キャップ
を施しであるＴｉ ３ｉ ２過程を通して、若干のＣＭ
Ｏ８理論集積回路（最小形状寸法１μｍ）を処理するこ
とによって証明しである。
を施しであるＴｉ ３ｉ ２過程を通して、若干のＣＭ
Ｏ８理論集積回路（最小形状寸法１μｍ）を処理するこ
とによって証明しである。
この実験のために、ＰＳＧ汚染されたＴｉ５ｉｚ反応炉
を使用し、かつ精製アルゴン線全しゃ断しき管の供給源
の端から流出するＮ２気流全標準の１０ｔ／分から減じ
て２１７分にした。炉の負荷末端でパージガスもしゃ断
した。パージ時間、押し込み及び吸引の速度はすべて標
準にし、かつ反応条件を合理的な標準水準、すなわち６
２５℃、６５０℃及び６７５°Ｃで３０分に設足した（
種々の操作で）。
を使用し、かつ精製アルゴン線全しゃ断しき管の供給源
の端から流出するＮ２気流全標準の１０ｔ／分から減じ
て２１７分にした。炉の負荷末端でパージガスもしゃ断
した。パージ時間、押し込み及び吸引の速度はすべて標
準にし、かつ反応条件を合理的な標準水準、すなわち６
２５℃、６５０℃及び６７５°Ｃで３０分に設足した（
種々の操作で）。
装置のウェハ９個を、通常は各ロットで処理する酸化物
上Ｔ１のパイロットスライス２個と共に処理して、反応
環境汚染を監視した。４個のロットのウェハにはＴｔ１
０００！の上に析出させたＰＥＣＶＤ ｆｆ化物（６０
０℃）１０００Ｘがあったが、他の５個のウェハにはＰ
ＫＣＶＤ酸化物８００Ｘとプラズマ窒化物４００Ｘとの
配合物があった。
上Ｔ１のパイロットスライス２個と共に処理して、反応
環境汚染を監視した。４個のロットのウェハにはＴｔ１
０００！の上に析出させたＰＥＣＶＤ ｆｆ化物（６０
０℃）１０００Ｘがあったが、他の５個のウェハにはＰ
ＫＣＶＤ酸化物８００Ｘとプラズマ窒化物４００Ｘとの
配合物があった。
反応の処理後には管の給源末端の酸化物パイロットスラ
イス上のＴ１は、スライス面積の％以上が暗青／褐色に
変色して、総体の環境汚染を示した。次にロットスライ
スを、末端点検出法を使用し、６０％以上のエツチング
で正規のプラズマ酸化物エツチングによる処理をした。
イス上のＴ１は、スライス面積の％以上が暗青／褐色に
変色して、総体の環境汚染を示した。次にロットスライ
スを、末端点検出法を使用し、６０％以上のエツチング
で正規のプラズマ酸化物エツチングによる処理をした。
乾燥エツチング後、ロントスライス９個にメが音波
（Ｍｅｇａｓｏｎｉｃ ） Ｔｉ／Ｔｉｎストリップ処
理（Ｈ２Ｏ２／ＮＨ，ＯＨ浴液、低負荷サイクルでの超
音波力）を行った。
理（Ｈ２Ｏ２／ＮＨ，ＯＨ浴液、低負荷サイクルでの超
音波力）を行った。
正規の架橋構造体を調査して、堀の間及びデートから堀
まででケイ化物の不足を照合して、ｐ−チャネル装置、
またはチャネル装置のどちらにも架橋がないことを示し
た。堀及びゲートの面積抵抗は約１０／口で標準であっ
た。外観検査では、ＴｉＳｉ２が拡散で出ることはなく
、またケイ化物の品質は標準のようであった。
まででケイ化物の不足を照合して、ｐ−チャネル装置、
またはチャネル装置のどちらにも架橋がないことを示し
た。堀及びゲートの面積抵抗は約１０／口で標準であっ
た。外観検査では、ＴｉＳｉ２が拡散で出ることはなく
、またケイ化物の品質は標準のようであった。
迅速熱処理（ＲＴＰ）ケイ化物生成（７００℃で１５秒
間）と同時に、酸化物キャップを施しである構造を使用
する、もう一つの試験でも、正常な結果を示した。
間）と同時に、酸化物キャップを施しである構造を使用
する、もう一つの試験でも、正常な結果を示した。
キャップ酸化物方法をＭＯ８ＦＥＴ構造体の製作で実証
した。ケイ素が拡散して出て、Ｔｉ８ｉ２を生成するの
は認められなかった。デートの長さがサブミクロン範囲
のトランジスタ１６及び３０００Ｘの側壁酸化物１Ｂを
引き続いて製作した。最終焼きなまし中に、汚染酸素原
子が追い出され、従ってＴｉＳｉ２層のフィルムの品質
に悪影響はなかった。
した。ケイ素が拡散して出て、Ｔｉ８ｉ２を生成するの
は認められなかった。デートの長さがサブミクロン範囲
のトランジスタ１６及び３０００Ｘの側壁酸化物１Ｂを
引き続いて製作した。最終焼きなまし中に、汚染酸素原
子が追い出され、従ってＴｉＳｉ２層のフィルムの品質
に悪影響はなかった。
焼きなまし後のＴｉＳｉ２２００面積抵抗は伝統的な自
己整合性Ｔｉ Ｓｌ ２層と同じであった。本発明の過
程の流れを次の節で説明する。
己整合性Ｔｉ Ｓｌ ２層と同じであった。本発明の過
程の流れを次の節で説明する。
過程の流れの見本は下記の通りである、８／Ｄ焼きなま
し後の純チタン析出（１０００Ｘ）窒化ケイ素／二酸化
ケイ素酸（４００Ｘ／８００Ｘ）の低温析出 ケイ化物反応（６７５°０１３０分） 窒化物／酸化物層のプラズマエツチング湿式化学エツチ
ングによる未反応チタン（及び窒化物／酸化物線条）の
選択的ストリッピング ケイ化物の焼きなましく８００℃、６０分）過程の流れ
のもう一つの見本は下記の通りである、 Ｓ／Ｄ焼きなまし後の純チタン０．１μｍの析出５１０
２の低温（３００°Ｃ）析出 ケイ化物反応、Ｎ２中６７５°Ｃで６０分酸化物層のマ
スクを施さないプラズマエツチング（酸化物／窒化物エ
ツチングに通常使用するような標準フルオロエツチング
化学薬品使用〕 酸化物領域でのＴｉ反応生成物の選択的湿式ストリッピ
ング（超音波かき混ぜによるＨ２ｏ２／Ｈ２ＳＯ，、ま
たはＨ２Ｏ２／ＮＨ，ＯＨ）ケイ化物焼きなまし 過程の流れのもう一つの見本は下記の通りである、 Ｓ／Ｄ焼きなまし後に純チタン０．１μｍ析出ＳｉＯ□
の低温（３００°Ｇ）析出 Ｎ２中７００°０１５秒間（過渡加熱）のケイ化物反応 酸化物層のマスクを施さないプラズマフルオロエツチン
グ 酸化物領域でのＴｉ反応生成物の選択湿式ストツクぎン
グ（超音波かき混ぜによるＨ２Ｏ２／Ｈ２ＳＯ４′ｆた
はＨ２０゜／ＮＨ，ＯＨ）ケイ化物焼きな１し ０．１μｍプラスマ酸化物析出、及びマスクを施さない
乾式エツチング段階では過程のコストは番外である。し
かしながら、環境ガス汚染に対して過程の鋭敏性がなく
なる利点、従って過程の再現性の改良が恐らく不利な点
を補っている。
し後の純チタン析出（１０００Ｘ）窒化ケイ素／二酸化
ケイ素酸（４００Ｘ／８００Ｘ）の低温析出 ケイ化物反応（６７５°０１３０分） 窒化物／酸化物層のプラズマエツチング湿式化学エツチ
ングによる未反応チタン（及び窒化物／酸化物線条）の
選択的ストリッピング ケイ化物の焼きなましく８００℃、６０分）過程の流れ
のもう一つの見本は下記の通りである、 Ｓ／Ｄ焼きなまし後の純チタン０．１μｍの析出５１０
２の低温（３００°Ｃ）析出 ケイ化物反応、Ｎ２中６７５°Ｃで６０分酸化物層のマ
スクを施さないプラズマエツチング（酸化物／窒化物エ
ツチングに通常使用するような標準フルオロエツチング
化学薬品使用〕 酸化物領域でのＴｉ反応生成物の選択的湿式ストリッピ
ング（超音波かき混ぜによるＨ２ｏ２／Ｈ２ＳＯ，、ま
たはＨ２Ｏ２／ＮＨ，ＯＨ）ケイ化物焼きなまし 過程の流れのもう一つの見本は下記の通りである、 Ｓ／Ｄ焼きなまし後に純チタン０．１μｍ析出ＳｉＯ□
の低温（３００°Ｇ）析出 Ｎ２中７００°０１５秒間（過渡加熱）のケイ化物反応 酸化物層のマスクを施さないプラズマフルオロエツチン
グ 酸化物領域でのＴｉ反応生成物の選択湿式ストツクぎン
グ（超音波かき混ぜによるＨ２Ｏ２／Ｈ２ＳＯ４′ｆた
はＨ２０゜／ＮＨ，ＯＨ）ケイ化物焼きな１し ０．１μｍプラスマ酸化物析出、及びマスクを施さない
乾式エツチング段階では過程のコストは番外である。し
かしながら、環境ガス汚染に対して過程の鋭敏性がなく
なる利点、従って過程の再現性の改良が恐らく不利な点
を補っている。
この手順で製作した装Ｒ構造体に関する電気的測定値金
若干第１１図に示す。ここで試験したトランジスタ構造
体（これは本発明によって作った給源／ドレン被徨加工
がある）には許容できる亜しきい値漏れがあることを知
ることができる。
若干第１１図に示す。ここで試験したトランジスタ構造
体（これは本発明によって作った給源／ドレン被徨加工
がある）には許容できる亜しきい値漏れがあることを知
ることができる。
本発明と局部的な相互連絡を行うための選択は少なくと
も三つある、 最も好ましい過程の流れは下記の通りである、Ｔｉ ２
２及びキャップ酸化物２３の全体への適用 低温直接反応の実施 局部相互連絡２２′の位置全体だけにキャラｆ酸化物２
３を残すためのキャップ酸化物２３のバタン化及びエツ
チング ケイ化物上でチタン金属を選択的に除去する化学薬品を
使用する湿式エツチング及び乾式エツチング、例えはメ
ガソニック（Ｍｅ ｇａｓ ｏｎ ｉ ｃ ）浄化（Ｈ
２Ｏ２／ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２０） またはビランハ（Ｐ
ｉｒａｎｈａ ） キャップ酸化物２３の除去 ケイ化物２０を焼きなましし、かつＴｉＮ局部相互連絡
２２′を作るための窒素雰囲気中での高温反応の実施 もう一つの別法は、ＴｉＮエツチングを使用して窒化段
階の後に、局部的相互連絡をバタン化することである。
も三つある、 最も好ましい過程の流れは下記の通りである、Ｔｉ ２
２及びキャップ酸化物２３の全体への適用 低温直接反応の実施 局部相互連絡２２′の位置全体だけにキャラｆ酸化物２
３を残すためのキャップ酸化物２３のバタン化及びエツ
チング ケイ化物上でチタン金属を選択的に除去する化学薬品を
使用する湿式エツチング及び乾式エツチング、例えはメ
ガソニック（Ｍｅ ｇａｓ ｏｎ ｉ ｃ ）浄化（Ｈ
２Ｏ２／ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２０） またはビランハ（Ｐ
ｉｒａｎｈａ ） キャップ酸化物２３の除去 ケイ化物２０を焼きなましし、かつＴｉＮ局部相互連絡
２２′を作るための窒素雰囲気中での高温反応の実施 もう一つの別法は、ＴｉＮエツチングを使用して窒化段
階の後に、局部的相互連絡をバタン化することである。
この別法の利点は、窒化段階でＴ１層から酸素若干除去
し、かつこれを除去しやすくすることである。
し、かつこれを除去しやすくすることである。
第三（及び好ましさの最も劣る）別法は下記の通りであ
る、 Ｔ１及びキャップ酸化物の全体への適用低＠直接反応の
実施 キャップ酸化物の除去 局部的相互連絡の位ＩＩｔを覆うための光抵抗体のバタ
ン化 ケイ化物上に選択的にチタン金属を除去する化学薬品を
使用する、湿式エツチングまたは乾式エツチング 元抵抗体の除去 ケイ化物の焼きなまし及びＴｉＮ局部相互連絡生成のた
めの窒素中での高温反応の実施 本発明を使用して実際に行った若干の試験結果は下記の
通りである、 焼きなまし前の面積抵抗 焼きなまし後の面積抵抗
迅速熱処理の使用 給源／ドレン拡散 １．０７±０．４Ω／口 １．０６±０．２７８
Ω／ロ１．１２±０．０６Ω／口 １．０９±０
．０５６（ＳΩ／ロボリケイ素線 １．０４±０．０５Ω／口 １．０２±０．０１
９７Ω／ロ１．０２±０．０１５Ω／口 １．００
±０．００７６１Ω／口炉なましの使用 給源／ドレン拡散 １．６１ ±０．１ Ω／口 ０．９９５±０．
０２７２Ω／ロ１．２５±０．１２Ω／口 ０．
９８５±０．０２５１Ω／ロボリケイ素線 １．９１ 土０．２ Ω／口 ０．９０２±０．
０１９６Ω／口１ｏ８６±０．２Ω／口 ０．８
９２±０．２２４Ω／ロキヤツｆ酸化物をバタン化し、
かつエツチングし、露出金属を湿式エツチングし、矢に
残りの金Ｆ４を窒化して作ったＴｉＮ局部相互連絡線に
ついてもデータ全嘔った。こうして得た抵抗測定値では
（１） こうして作った局部相互連絡では、面積抵抗
は約１００／口であり、かつ （２）チタンは側部当たり約手ミクロンで下切りされて
いる ことを示した。この場合、この下切りは許容することが
不可能で、未反応金属は代りにプラズマエツチングで除
去することができた。
る、 Ｔ１及びキャップ酸化物の全体への適用低＠直接反応の
実施 キャップ酸化物の除去 局部的相互連絡の位ＩＩｔを覆うための光抵抗体のバタ
ン化 ケイ化物上に選択的にチタン金属を除去する化学薬品を
使用する、湿式エツチングまたは乾式エツチング 元抵抗体の除去 ケイ化物の焼きなまし及びＴｉＮ局部相互連絡生成のた
めの窒素中での高温反応の実施 本発明を使用して実際に行った若干の試験結果は下記の
通りである、 焼きなまし前の面積抵抗 焼きなまし後の面積抵抗
迅速熱処理の使用 給源／ドレン拡散 １．０７±０．４Ω／口 １．０６±０．２７８
Ω／ロ１．１２±０．０６Ω／口 １．０９±０
．０５６（ＳΩ／ロボリケイ素線 １．０４±０．０５Ω／口 １．０２±０．０１
９７Ω／ロ１．０２±０．０１５Ω／口 １．００
±０．００７６１Ω／口炉なましの使用 給源／ドレン拡散 １．６１ ±０．１ Ω／口 ０．９９５±０．
０２７２Ω／ロ１．２５±０．１２Ω／口 ０．
９８５±０．０２５１Ω／ロボリケイ素線 １．９１ 土０．２ Ω／口 ０．９０２±０．
０１９６Ω／口１ｏ８６±０．２Ω／口 ０．８
９２±０．２２４Ω／ロキヤツｆ酸化物をバタン化し、
かつエツチングし、露出金属を湿式エツチングし、矢に
残りの金Ｆ４を窒化して作ったＴｉＮ局部相互連絡線に
ついてもデータ全嘔った。こうして得た抵抗測定値では
（１） こうして作った局部相互連絡では、面積抵抗
は約１００／口であり、かつ （２）チタンは側部当たり約手ミクロンで下切りされて
いる ことを示した。この場合、この下切りは許容することが
不可能で、未反応金属は代りにプラズマエツチングで除
去することができた。
親特許明細書で教示したように、バタン化された局部相
互連絡層を得る方法は、窒素雰囲気中でチタン２２を反
応させる工程の前に、薄い硬いマスク２３を析出させて
バタン化することである。
互連絡層を得る方法は、窒素雰囲気中でチタン２２を反
応させる工程の前に、薄い硬いマスク２３を析出させて
バタン化することである。
例えは、プラズマ酸化物２３（すなわち、低温、例えば
３００℃でプラズマ反応器内で析出させたケイ素酸化物
−これでかなり低密度の酸化物を生成する）の１０００
Ｘ層をチタン金属２２の上に析出させ、エツチングして
、所望のパタンで局部相互連絡をマスクしくチタンに対
して選択的な、ＣＨＦ３ ＋ Ｃ２Ｆ６ ＋ ０２ ＋
Ｈｅのような酸化エツチングを使用して、プラズマ酸
化物２３の下のチタン層２２がエツチングの停止を行う
ようにする）、かつＴｉＮ及びＴｉＳｉ□化合物を生成
する反応中に適切に残る。チタン金属とプラズマ酸化物
との間では顕著な反応が起こり、従って（迅速焼きなま
しを使用した実施例では）ラブフォード後方散乱解析で
は、プラズマ酸化物層の下のチタン金属では、酸素対チ
タン原子比が０．６９：１（フィールド酸化物上にあり
、かつ反応段階中窒素雰囲気に露出されている醗素対チ
タン原子比約０．２５ ： １に比較して）である。こ
の高い酸素含有歓は、チタンの金属導電特性を消失させ
るのには不十分であるが、エツチングに対しては実質的
な抵抗力を与える（ ＴｉＯ２は非常に安定な化合物で
あってエツチングするのが非常に困難である）。残って
いる金属チタンを次の反応段階でチタンの窒化物及び（
または）ケイ化物に転化させることができる。この過程
では、伝導度、エツチング停止能力を包含し、かつ側方
拡散に対する障壁を提供する貴重な性質のある局部相互
連絡を提供するとは言うものの、少なくともケイ化のた
めに迅速熱なましを使用する場合には、このようにして
提供する相互連絡は最初は純粋なＴｉＮではない（それ
の窒素原子画分は恐らくプラズマ酸化物マスクの隅を除
けば１％よりもはるかに少ない）ことを実験的に見い出
した。プラズマ酸化物のマスクはＴｉＮエツチング段階
中は適切なままであることを指摘しておく。
３００℃でプラズマ反応器内で析出させたケイ素酸化物
−これでかなり低密度の酸化物を生成する）の１０００
Ｘ層をチタン金属２２の上に析出させ、エツチングして
、所望のパタンで局部相互連絡をマスクしくチタンに対
して選択的な、ＣＨＦ３ ＋ Ｃ２Ｆ６ ＋ ０２ ＋
Ｈｅのような酸化エツチングを使用して、プラズマ酸
化物２３の下のチタン層２２がエツチングの停止を行う
ようにする）、かつＴｉＮ及びＴｉＳｉ□化合物を生成
する反応中に適切に残る。チタン金属とプラズマ酸化物
との間では顕著な反応が起こり、従って（迅速焼きなま
しを使用した実施例では）ラブフォード後方散乱解析で
は、プラズマ酸化物層の下のチタン金属では、酸素対チ
タン原子比が０．６９：１（フィールド酸化物上にあり
、かつ反応段階中窒素雰囲気に露出されている醗素対チ
タン原子比約０．２５ ： １に比較して）である。こ
の高い酸素含有歓は、チタンの金属導電特性を消失させ
るのには不十分であるが、エツチングに対しては実質的
な抵抗力を与える（ ＴｉＯ２は非常に安定な化合物で
あってエツチングするのが非常に困難である）。残って
いる金属チタンを次の反応段階でチタンの窒化物及び（
または）ケイ化物に転化させることができる。この過程
では、伝導度、エツチング停止能力を包含し、かつ側方
拡散に対する障壁を提供する貴重な性質のある局部相互
連絡を提供するとは言うものの、少なくともケイ化のた
めに迅速熱なましを使用する場合には、このようにして
提供する相互連絡は最初は純粋なＴｉＮではない（それ
の窒素原子画分は恐らくプラズマ酸化物マスクの隅を除
けば１％よりもはるかに少ない）ことを実験的に見い出
した。プラズマ酸化物のマスクはＴｉＮエツチング段階
中は適切なままであることを指摘しておく。
この別法の実施態様で導入する追加の酸素画分は、少な
くとも二つの方法で非常に有利にすることができる。第
一には、Ｔ１０□は化学的に非常に不活性であるから、
接触穴の位置でのエツチング停止剤として、局部相互連
絡層の耐久性に加わる、第二に、ＴｉＮ層のエツチング
はずっと簡単になる、すなわち硬いマスクでバタン化さ
れた相互連絡の下切りをすることな（、ＴｉＮを湿式エ
ツチングすることができる。このための試料の湿式エツ
チングは、室温で水に溶解したＮＨ４ＯＨ十Ｈ２Ｏ２で
あるが他の多くの湿式化学薬品を使用することができる
。
くとも二つの方法で非常に有利にすることができる。第
一には、Ｔ１０□は化学的に非常に不活性であるから、
接触穴の位置でのエツチング停止剤として、局部相互連
絡層の耐久性に加わる、第二に、ＴｉＮ層のエツチング
はずっと簡単になる、すなわち硬いマスクでバタン化さ
れた相互連絡の下切りをすることな（、ＴｉＮを湿式エ
ツチングすることができる。このための試料の湿式エツ
チングは、室温で水に溶解したＮＨ４ＯＨ十Ｈ２Ｏ２で
あるが他の多くの湿式化学薬品を使用することができる
。
すなわち、ケイ化チタンは粗い表面を生じるのが代表的
であり、従って酸化物マスク２３の下のチタンが酸化物
マスク２３と反応して、表面シール剤としてチタン酸化
物を生成するのは、気持ちのよい驚きである。この表面
のＴｉＯ２の多い層は、湿式エツチング中にエツチング
剤の侵入を避け、従って、上記の簡単な湿式エツチング
処理ができる。
であり、従って酸化物マスク２３の下のチタンが酸化物
マスク２３と反応して、表面シール剤としてチタン酸化
物を生成するのは、気持ちのよい驚きである。この表面
のＴｉＯ２の多い層は、湿式エツチング中にエツチング
剤の侵入を避け、従って、上記の簡単な湿式エツチング
処理ができる。
この実施態様の別の変換では、プラズマ酸化物の硬いマ
スクは、ケイ化物化加熱段階（例えば６７５°Ｃ段階）
の後で、焼きなまし段階（例えば８００℃段階）の前に
、除去する。高温段階中に窒素雰囲気を確実に存在させ
ることによって、ケイ素及びドープ剤が少しでも拡散し
て出るのを抑え、かつ最初の加熱段階から保護された酸
化物マスクが実質的に全部窒化物に転化される、残りの
金属チタンは、上記のように追加の拡散障壁の利点を提
供する。もう一つの（好ましさの劣る）別法（二つのタ
イプのポリケイ素を用いるＮＭＯ８過程のため、あるい
は若干の０ＭＯ３過程のための）では、バタン化された
チタンを安定な導体に転化することは、窒素を含有しな
い雰囲気中で高温焼きなましを行い、従ってケイ素が拡
散して出るのが局部相互連絡ストラップ中のチタン金属
をケイ化チタンに転化することができる。
スクは、ケイ化物化加熱段階（例えば６７５°Ｃ段階）
の後で、焼きなまし段階（例えば８００℃段階）の前に
、除去する。高温段階中に窒素雰囲気を確実に存在させ
ることによって、ケイ素及びドープ剤が少しでも拡散し
て出るのを抑え、かつ最初の加熱段階から保護された酸
化物マスクが実質的に全部窒化物に転化される、残りの
金属チタンは、上記のように追加の拡散障壁の利点を提
供する。もう一つの（好ましさの劣る）別法（二つのタ
イプのポリケイ素を用いるＮＭＯ８過程のため、あるい
は若干の０ＭＯ３過程のための）では、バタン化された
チタンを安定な導体に転化することは、窒素を含有しな
い雰囲気中で高温焼きなましを行い、従ってケイ素が拡
散して出るのが局部相互連絡ストラップ中のチタン金属
をケイ化チタンに転化することができる。
酸化物の硬いマスク２３は厳密に全く除去してはならな
いことを指摘しておく一場合によっては残りの全過程の
間適切にしておくことができる。
いことを指摘しておく一場合によっては残りの全過程の
間適切にしておくことができる。
この実施態様の非常に１要な利点は、ＴｉＮエツチング
が全く必要がないことであり、−代りに、標準の清浄化
溶液を使用してＴｉＮを単に浸出する。
が全く必要がないことであり、−代りに、標準の清浄化
溶液を使用してＴｉＮを単に浸出する。
すなわち、この実施態様は、全部のうちで製作環境に移
すのには最も適切かも知れない。
すのには最も適切かも知れない。
この実施態様のもう一つの利点は、形状制限段階は単に
酸化物エツチングであるから、これは非常に計りやすい
ことである。
酸化物エツチングであるから、これは非常に計りやすい
ことである。
所望によつ℃は、ＴｉＮ層２層上２タン化した後に、第
１０図の構造体を作るために、第二の焼きな寸し工程を
使用して、ケイ化物層２０の面積抵抗を１Ω／口または
、これ以下まで下げるのが好ましい。この第二熱処理工
程は、大気圧のアルゴン雰囲気中で８００°０で６０分
間行うのが好ましいが、これらのパラメーターは変化さ
せることができる。例えば、焼きなまし温度を７５０℃
から８７５°Ｃまでの範囲内、あるいはもっと広くさ゛
えすることができ、かつこの工程の他の処理パラメータ
ーも広く変化させることができる。
１０図の構造体を作るために、第二の焼きな寸し工程を
使用して、ケイ化物層２０の面積抵抗を１Ω／口または
、これ以下まで下げるのが好ましい。この第二熱処理工
程は、大気圧のアルゴン雰囲気中で８００°０で６０分
間行うのが好ましいが、これらのパラメーターは変化さ
せることができる。例えば、焼きなまし温度を７５０℃
から８７５°Ｃまでの範囲内、あるいはもっと広くさ゛
えすることができ、かつこの工程の他の処理パラメータ
ーも広く変化させることができる。
実際に、ケイ化物化は、場合によっては、せん光電球、
またはレーデ−加熱、あるいは他の過渡加熱方法を使用
して、過渡加熱段階として行うことができる。これは窒
化チタン層中に原子画分の高い未反応チタンを残しがち
であり、これは指摘されるように、バタン化を促進する
ことができ、かつ後の焼きなましで処理することができ
る。
またはレーデ−加熱、あるいは他の過渡加熱方法を使用
して、過渡加熱段階として行うことができる。これは窒
化チタン層中に原子画分の高い未反応チタンを残しがち
であり、これは指摘されるように、バタン化を促進する
ことができ、かつ後の焼きなましで処理することができ
る。
ケイ化物の面積抵抗を下げる最終焼きなましを行った後
に、処理は通常のやり方で進める。今や例えば、低圧力
ＣＶＤパッド酸化物１０００Ｘ、続いてホウリン酸ケイ
酸塩がラス１μｍのような中間水準の誘電体を析出させ
ることができる。次に接触穴を中間水準誘電体の中に切
り、かつバタン化金属層を作って、所望の電気的相互連
絡バタンを得る。
に、処理は通常のやり方で進める。今や例えば、低圧力
ＣＶＤパッド酸化物１０００Ｘ、続いてホウリン酸ケイ
酸塩がラス１μｍのような中間水準の誘電体を析出させ
ることができる。次に接触穴を中間水準誘電体の中に切
り、かつバタン化金属層を作って、所望の電気的相互連
絡バタンを得る。
次の処理に対して、使用するのが好ましい唯一の変更は
、中間水準ｖＩｔ体を切断する接触エツチング剤は、好
ましくは窒化チタン上で止まるエツチング化学薬品にす
ることである。これは、窒化チタン層２２を接触体の底
部で拡散障壁として使用することができること、及び窒
化チタン２２は接触エツチング中にフィールド酸化物２
６の露出部分の下切りを阻止するので、堀に対する接触
体をフィールド酸化物領域２６に１ねさせることができ
ることをも意味する。ＣＦ、及び０２５％のような、通
常のフッ素をベースとする酸化物エツチング化学薬品は
ＴｉＮに対して十分に選択性である。
、中間水準ｖＩｔ体を切断する接触エツチング剤は、好
ましくは窒化チタン上で止まるエツチング化学薬品にす
ることである。これは、窒化チタン層２２を接触体の底
部で拡散障壁として使用することができること、及び窒
化チタン２２は接触エツチング中にフィールド酸化物２
６の露出部分の下切りを阻止するので、堀に対する接触
体をフィールド酸化物領域２６に１ねさせることができ
ることをも意味する。ＣＦ、及び０２５％のような、通
常のフッ素をベースとする酸化物エツチング化学薬品は
ＴｉＮに対して十分に選択性である。
言うまでもなく、本発明の明細書で極めて頻繁に引用す
るポリケイ素ｒ−）層は、厳密にポリケイ素でなければ
ならないのではなくて、実質的に多結晶性または非品性
であり、かつ大画分のケイ素を含有する他の物質であっ
てもよく、この扱い方では、ケイ化物及びポリケイ素／
ケイ化物サンドインチ構造体を確かに包含し、かつ将来
の過程で類似の析出物及び電気的性質になる将来のす／
ドイツチ檎造体をも現在の過程のポリケイ素の代りに包
含しようとするものである。
るポリケイ素ｒ−）層は、厳密にポリケイ素でなければ
ならないのではなくて、実質的に多結晶性または非品性
であり、かつ大画分のケイ素を含有する他の物質であっ
てもよく、この扱い方では、ケイ化物及びポリケイ素／
ケイ化物サンドインチ構造体を確かに包含し、かつ将来
の過程で類似の析出物及び電気的性質になる将来のす／
ドイツチ檎造体をも現在の過程のポリケイ素の代りに包
含しようとするものである。
同様に、キャップ酸化物２３として非常に頻繁に引用し
た誘電体層は純粋な二酸化ケイ素でなければならないこ
とはなく、厳密にはケイ素酸化物でなくてもよく、代り
に生成熱がＴｉＯ２のそれよりも実質的に低い酸化物層
が誘電体の最低層である限り、説明した種々の実施態様
で示したように層状をした誘電体構造体を包含すること
ができる。
た誘電体層は純粋な二酸化ケイ素でなければならないこ
とはなく、厳密にはケイ素酸化物でなくてもよく、代り
に生成熱がＴｉＯ２のそれよりも実質的に低い酸化物層
が誘電体の最低層である限り、説明した種々の実施態様
で示したように層状をした誘電体構造体を包含すること
ができる。
この酸化物層は酸化ケイ素層が好ましいが、本発明の教
示を同様に他の化合物に適用することができる。好まし
さは劣るが、チタンと反応して、拡散に対して粒界を不
動態化することのできる酸化性種を放出する他の誘電体
をケイ素酸化物の代りに使用することができる。
示を同様に他の化合物に適用することができる。好まし
さは劣るが、チタンと反応して、拡散に対して粒界を不
動態化することのできる酸化性種を放出する他の誘電体
をケイ素酸化物の代りに使用することができる。
同様に、キャップ酸化物２３として極めて頻繁に引用し
た誘電体層自体を一層以上の追加の層で覆って、酸素に
対する拡散障壁にする場合には、これらの層は、好まし
いほとんどの実施態様でのように、厳密には窒化ケイ素
でなければならないことはなく、同じ目的の役立つ他の
どんな物質（ＴｉＮのような）の代りにすることができ
Ｓ０同様に、チタンとして非常に頻繁に引用した金属層
２２は、厳密には純粋なチタンでなければならないこと
はないが、代りに組成の大部分がチタンである限り、広
範囲のチタン合金または偏位合金のうちのどれであって
もよ（、Ｔｉ：Ｖ及びＴ１：Ａ１合金は確かにこれに包
含され、かつＴｉ：ＹまたはＴｉ：Ｗのような他の金属
間組成物も使用することができる。
た誘電体層自体を一層以上の追加の層で覆って、酸素に
対する拡散障壁にする場合には、これらの層は、好まし
いほとんどの実施態様でのように、厳密には窒化ケイ素
でなければならないことはなく、同じ目的の役立つ他の
どんな物質（ＴｉＮのような）の代りにすることができ
Ｓ０同様に、チタンとして非常に頻繁に引用した金属層
２２は、厳密には純粋なチタンでなければならないこと
はないが、代りに組成の大部分がチタンである限り、広
範囲のチタン合金または偏位合金のうちのどれであって
もよ（、Ｔｉ：Ｖ及びＴ１：Ａ１合金は確かにこれに包
含され、かつＴｉ：ＹまたはＴｉ：Ｗのような他の金属
間組成物も使用することができる。
本発明の教示をチタン以外の金属に拡張することができ
ると考えられる。一般に、 （１）導電性ケイ化物を作り、 （２）金属が酸素で不動態化されれば、ケイ素を拡散さ
せない（ケイ化物生成に適する温度で）力）つ （３） ケイ素醪化物を還元することのできる（ケイ
化物生成に適した温度で）、 金属は、どれでも本発明を使用することができる。
ると考えられる。一般に、 （１）導電性ケイ化物を作り、 （２）金属が酸素で不動態化されれば、ケイ素を拡散さ
せない（ケイ化物生成に適する温度で）力）つ （３） ケイ素醪化物を還元することのできる（ケイ
化物生成に適した温度で）、 金属は、どれでも本発明を使用することができる。
チタンはこれらの必要条件に合致することが分っている
限りの唯一の金属であり、かつ本発明をチタン（または
チタン合金）と用いて使用すれば、大変な利益を得るも
のであり、本発明の教示は他の適切な金属にも適用する
ことができる。
限りの唯一の金属であり、かつ本発明をチタン（または
チタン合金）と用いて使用すれば、大変な利益を得るも
のであり、本発明の教示は他の適切な金属にも適用する
ことができる。
娼業界の熟達者は正しく認識していることではあるが、
本発明は広く変更し、かつ変化させることができ、これ
の範囲は特許請求の範囲以外には制限がない。
本発明は広く変更し、かつ変化させることができ、これ
の範囲は特許請求の範囲以外には制限がない。
第１図はケイ素上に、チタン、プラズマ酸化物、を順次
析出させて処理したオージェ組成物の状態を示し、 第２図はケイ素上に、ＣＶＤ ＴＥＯ８酸化物、チタン
、プラズマ酸化物を順次析出させて処理した同様な状態
を示し、 第６図はＣＶＤ ＴＥＯ８酸化物上にチタン、プラズマ
酸化物を順次析出させて処理した同様な状態を示し、 第４図はｐ＋（ホウ素注入）ケイ素上に、Ｔ１、プラズ
マ酸化物を順次析出させて処理した同様な状態を示し、 第５図はｎ” （ＰＯＣＪ３ドー７〕ポリケイ素上にチ
タン、更にプラズマ酸化物を析出させ、処理した状態を
示し、 第６Ａ図は５１０２上にチタンを析出させた構造体のＲ
Ｂ８解析に関するグラフであり、このデータから第６Ｂ
図を誘導し、 第７Ａ図は５ｉ０２上にポリケイ素、更にＴｉＳｉ２．
５１０２を析出させた構造体のＲＢＳ解析に関するグラ
フであり、このデータから第７Ｂ図を誘導し、第８Ａ図
は結晶ケイ素上にＴｉＳｉ２、更に５ｉ０２を析出させ
た構造体のＲＢＳ解析に関するグラフであり、このデー
タから第８Ｂ図を誘導し、第９図は給源／ドレン領域、
窒化チタン等を示し、 第１０図は局部的相互連絡、接触パッド等全示し、 第１１図はトランジスタ特性を示すグラフ及び数値であ
り、 １０は基体、１２は給源／ドレン領域、１４は軽くドー
ピングを施した領域、１６はチャンネル領域、１８は側
壁酸化物、２０はデート、２２はチタンまたは窒化チタ
ンの層、２２′は局部相互連絡、２３は酸化物層、２６
はフィールド酸化物、２８はトランジスタ構造体、３０
はデート誘電体、である。
析出させて処理したオージェ組成物の状態を示し、 第２図はケイ素上に、ＣＶＤ ＴＥＯ８酸化物、チタン
、プラズマ酸化物を順次析出させて処理した同様な状態
を示し、 第６図はＣＶＤ ＴＥＯ８酸化物上にチタン、プラズマ
酸化物を順次析出させて処理した同様な状態を示し、 第４図はｐ＋（ホウ素注入）ケイ素上に、Ｔ１、プラズ
マ酸化物を順次析出させて処理した同様な状態を示し、 第５図はｎ” （ＰＯＣＪ３ドー７〕ポリケイ素上にチ
タン、更にプラズマ酸化物を析出させ、処理した状態を
示し、 第６Ａ図は５１０２上にチタンを析出させた構造体のＲ
Ｂ８解析に関するグラフであり、このデータから第６Ｂ
図を誘導し、 第７Ａ図は５ｉ０２上にポリケイ素、更にＴｉＳｉ２．
５１０２を析出させた構造体のＲＢＳ解析に関するグラ
フであり、このデータから第７Ｂ図を誘導し、第８Ａ図
は結晶ケイ素上にＴｉＳｉ２、更に５ｉ０２を析出させ
た構造体のＲＢＳ解析に関するグラフであり、このデー
タから第８Ｂ図を誘導し、第９図は給源／ドレン領域、
窒化チタン等を示し、 第１０図は局部的相互連絡、接触パッド等全示し、 第１１図はトランジスタ特性を示すグラフ及び数値であ
り、 １０は基体、１２は給源／ドレン領域、１４は軽くドー
ピングを施した領域、１６はチャンネル領域、１８は側
壁酸化物、２０はデート、２２はチタンまたは窒化チタ
ンの層、２２′は局部相互連絡、２３は酸化物層、２６
はフィールド酸化物、２８はトランジスタ構造体、３０
はデート誘電体、である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）集積回路の製造において、工程 （ａ）本質的にケイ素から成る露出部分を包含していて
、 一部分を作つてある集積回路構造体が載つ ている基体を準備し、 （ｂ）主としてチタンから成る金属層を全体に析出させ
、 （ｃ）該金属層の少なくともあらかじめ定めてある部分
に直接載つている、大部分が酸化物から成る誘電体層を
作り、かつ （ｄ）該金属層の部分が、該露出ケイ素の部分と反応し
て、ケイ化チタンを生成するまで加熱を施し、 このようにして該誘電体層は、該誘電体層 の下の該金属層の部分を通つてケイ素が拡散して出るの
を止める、 ことを特徴とする方法。 （２）更に、上記の工程（ｄ）の次に、追加の工程、（
ｅ）誘電体層の、及び（または）金属層の残部の、あら
かじめ定めてある部分を、あらかじめ定めてあるパター
ンで除去して、局部的な相互連絡を確定し、かつ （ｆ）窒素雰囲気中で加熱を施して、金属層の残つてい
る部分を転化させて、大部分が窒化チタンから成る導電
性物質にする、 ことを包含する、特許請求の範囲第（１）項に記載の方
法。 （３）更に、上記の工程（ｄ）の次に、追加の工程、（
ｅ）誘電体層を除去し、 （ｆ）窒素雰囲気中で加熱を施して、金属層の残つてい
る部分を転化させて、大部分が窒化チタンから成る導電
性物質にし、かつ （ｇ）該導電性物質をあらかじめ定めてあるパターンで
エッチングして、局部的な相互連絡線を与える、 ことを包含する特許請求の範囲第（１）項に記載の方法
。 （４）前記の工程（ｄ）の次に、更に追加の工程、（ｅ
）誘電体層を除去し、 （ｆ）金属層の残つている部分を、局部的な相互連絡線
の位置に相当する、あらかじめ定めてあるパターンでエ
ッチングし、かつ （ｇ）窒素雰囲気中で加熱を施し、金属層の残つている
部分を転化させて、大部分が窒化チタンから成る導電性
物質にする、 ことを包含する特許請求の範囲第（１）項に記載の方法
。 （５）集積回路の製造において、工程 （ａ）本質的にケイ素から成る露出部分を包含していて
、 一部分を作つてある集積回路構造体が載つ ている基体を準備し、 （ｂ）金属は （１）熱反応によつて導電性ケイ化物を形成することが
でき、 （２）酸素で不動態化されている場合には（ケイ化物の
生成に適切な温度で）ケイ素の拡 散通過をさせることなく、かつ （３）（該ケイ化物の生成に適切な温度で）ＳｉＯ＿２
を還元することができる、 金属の層を全体に析出させ、 （ｃ）該金属層の少なくともあらかじめ定めてある部分
の直接上に載る、大部分が酸化物から成る誘電体層を作
り、かつ （ｄ）該金属層の部分が該露出しているケイ素の部分と
反応して、窒化ケイ化チタンを生成するまで加熱を施し
て、 これで誘電体層は、該誘電体層の下の該金 属層の部分を通つてケイ素が拡散して出るのを止める、 ことを特徴とする方法。 （６）金属層がチタン原子５０％を包含する、特許請求
の範囲第（１）項に記載の方法。 （７）金属層が本質的にチタンから成る、特許請求の範
囲第（１）項に記載の方法。 （８）金属層を２０００Åよりも薄い厚さに析出させる
、特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。 （９）誘電体層は本質的にケイ素酸化物から成る特許請
求の範囲第（１）項に記載の方法。 （１０）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は、本質的にケイ素酸
化物から成る、特許請求の範囲第（１）項に記載の方法
。 （１１）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体の部分は本質的に、生成熱がＴ
ｉＯ＿２の生成熱よりも低い酸化物から成る、特許請求
の範囲第（１）項に記載の方法。 （１２）誘電体層は本質的に低密度ケイ素酸化物から成
る、特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。 （１３）誘電体層が本質的に、大画分の水素を包有する
低密度ケイ素酸化物から成る特許請求の範囲第（１）項
に記載の方法。 （１４）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素酸
化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部
の部分が本質的に窒化ケイ素から成る特許請求の範囲第
（１）項に記載の方法。 （１５）誘電体を層状構造体として作り、かつ金属層に
最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素酸化
物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部の
部分は本質的に、酸素に対して拡散障壁になる物質から
成る、特許請求の範囲第（１）項に記載の方法。 （１６）金属層は５０原子％よりも多量のチタンを包含
する特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （１７）金属層は本質的にチタンから成る、特許請求の
範囲第（２）項に記載の方法。 （１８）金属層を２０００Åよりも薄い厚さに析出させ
る特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （１９）誘電体層は本質的にケイ素酸化物から成る特許
請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （２０）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は本質的にケイ素酸化
物から成る特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （２１）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は本質的に、生成熱が
ＴｉＯ＿２の生成熱よりも実質的に少ない酸化物から成
る、特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （２２）誘電体層は本質的に、低密度の酸化ケイ素から
成る特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （２３）誘電体層は本質的に、大画分の水素を包有する
低密度の酸化ケイ素から成る、特許請求の範囲第（２）
項に記載の方法。 （２４）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素酸
化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部
の部分は本質的に窒化ケイ素から成る、特許請求の範囲
第（２）項に記載の方法。 （２５）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素酸
化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部
の部分は本質的に、酸素に対する拡散障壁になる物質か
ら成る、特許請求の範囲第（２）項に記載の方法。 （２６）金属層は５０原子％よりも多量のチタンを包含
する特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （２７）金属層は本質的にチタンから成る特許請求の範
囲第（３）項に記載の方法。 （２８）金属層を２０００Åよりも薄い厚さに析出させ
る特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （２９）誘電体層は本質的にケイ素酸化物から成る特許
請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （３０）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体の部分は本質的にケイ素酸化物
から成る、特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （３１）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体の部分は本質的に、生成熱がＴ
ｉＯ＿２のそれよりも実質的に少ない酸化物から成る、
特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （３２）誘電体層は本質的に低密度の酸化ケイ素から成
る、特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （３３）誘電体層は本質的に、大画分の水素を包有する
低密度の酸化ケイ素から成る、特許請求の範囲第（３）
項に記載の方法。 （３４）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は大部分がケイ素酸
化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部
の部分は、本質的に窒化ケイ素から成る、特許請求の範
囲第（３）項に記載の方法。 ム 誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層に最
も近接する該誘電体層の部分は大部分が、ケイ素酸化物
から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部の部
分は本質的に、酸素に対する拡散障壁になる物質から成
る、特許請求の範囲第（３）項に記載の方法。 （３６）金属層は５０原子％よりも多量のチタンを包含
する特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （３７）金属層は本質的にチタンから成る特許請求の範
囲第（４）項に記載の方法。 （３８）金属層を２０００Åよりも薄い厚さに析出させ
る特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （３９）誘電体層は本質的にケイ素酸化物から成る特許
請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （４０）誘電体層を層状構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体層の部分は本質的にケイ素酸化
物から成る、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （４１）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は本質的に、生成熱
がＴｉＯ＿２のそれよりも実質的に少ない酸化物から成
る、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （４２）誘電体層は本質的に低密度の酸化ケイ素から成
る、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （４３）誘電体層は本質的に、大画分の水素を包有する
低密度の酸化ケイ素から成る特許請求の範囲第（４）項
に記載の方法。 （４４）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素
酸化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一
部の部分は、本質的に窒化ケイ素から成る、特許請求の
範囲第（４）項に記載の方法。 （４５）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は、大部分がケイ素
酸化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一
部の部分は本質的に、酸素に対する拡散障壁になる物質
から成る、特許請求の範囲第（４）項に記載の方法。 （４６）金属層は５０原子％よりも多量のチタンを包含
する第（５）項に記載の方法。 （４７）金属層は本質的にチタンから成る特許請求の範
囲第（５）項に記載の方法。 （４８）金属層を２０００Åよりも薄い厚さに析出させ
る特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。 （４９）誘電体層は本質的にケイ素酸化物から成る特許
請求の範囲第（５）項に記載の方法。 （５０）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は本質的にケイ素酸
化物から成る特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。 （５１）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体層の部分は本質的に、生成熱
がＴｉＯ＿２のそれよりも実質的に少ない酸化物から成
る、特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。 （５２）誘電体層は本質的に低密度の酸化ケイ素から成
る、特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。 （５３）誘電体層は本質的に、大画分の水素を包有する
低密度の酸化ケイ素から成る特許請求の範囲第（５）項
に記載の方法。 （５４）誘電体を層状の構造体として作り、かつ金属層
に最も近接する該誘電体の部分は、大部分がケイ素酸化
物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部の
部分は、本質的に電化ケイ素から成る、特許請求の範囲
第（５）項に記載の方法。 （５５）誘電体層を層状の構造体として作り、かつ金属
層に最も近接する該誘電体の部分は、大部分がケイ素酸
化物から成り、かつ該層状構造体の少なくとも他の一部
の部分は本質的に、酸素に対する拡散障壁になる物質か
ら成る、特許請求の範囲第（５）項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/837,468 US4657628A (en) | 1985-05-01 | 1986-03-07 | Process for patterning local interconnects |
| US837468 | 1986-03-07 | ||
| US06/876,947 US4690730A (en) | 1986-03-07 | 1986-06-20 | Oxide-capped titanium silicide formation |
| US876947 | 1986-06-20 |
Related Child Applications (1)
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