FR2468206A1 - Structure conductrice composite pour circuits integres et procede de fabrication - Google Patents
Structure conductrice composite pour circuits integres et procede de fabrication Download PDFInfo
- Publication number
- FR2468206A1 FR2468206A1 FR8022678A FR8022678A FR2468206A1 FR 2468206 A1 FR2468206 A1 FR 2468206A1 FR 8022678 A FR8022678 A FR 8022678A FR 8022678 A FR8022678 A FR 8022678A FR 2468206 A1 FR2468206 A1 FR 2468206A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- layer
- conductor
- polycrystalline silicon
- silicon
- silicide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 56
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 30
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 37
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 37
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 22
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 14
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 12
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005078 molybdenum compound Substances 0.000 description 1
- 150000002752 molybdenum compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/28008—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes
- H01L21/28017—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon
- H01L21/28026—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor
- H01L21/28035—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities
- H01L21/28044—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer
- H01L21/28052—Making conductor-insulator-semiconductor electrodes the insulator being formed after the semiconductor body, the semiconductor being silicon characterised by the conductor the final conductor layer next to the insulator being silicon, e.g. polysilicon, with or without impurities the conductor comprising at least another non-silicon conductive layer the conductor comprising a silicide layer formed by the silicidation reaction of silicon with a metal layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/32105—Oxidation of silicon-containing layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
- H01L23/53204—Conductive materials
- H01L23/53209—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
- H01L23/53257—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being a refractory metal
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Abstract
L'invention concerne la technologie des semi-conducteurs. Une structure. conductrice composite comprend un substrat isolant 13, 14 dont la surface supérieure porte une couche de silicium polycristallin 15a de configuration déterminée. Un conducteur composite est formé par un conducteur en métal réfractaire 17 et par une couche de siliciure de ce métal 18 qui entoure les surfaces à nu du conducteur. Application à la fabrication des circuits intégrés.
Description
La présente invention concerne des structures conductrices composites dans
des dispositifs à circuits
intégrés et des procédés de fabrication de ces structures.
La structure composite comprend un substrat en matière semiconductrice qui comporte une surface principale sur laquelle se trouve une couche de matière isolante. On place sur la couche isolante un conducteur en une matière
métallique qui est choisie dans la classe des métaux réfrac-
taires qui ne réagissent pratiquement pas avec le dioxyde de silicium. On forme sur les surfaces à nu du conducteur une couche d'un siliciure de la matière métallique. On forme une couche de dioxyde de silicium sur les surfaces à nu de
la couche du siliciure de la matière métallique.
On forme la structure conductrice composite men-
tionnée ci-dessus sur un substrat d'une matière semiconduc-
trice qui est recouvert par une couche de matière isolante.
On forme sur la couche de matière isolante un conducteur
constitué par le métal réfractaire et présentant une confi-
guration désirée. On forme une couche d'un siliciure du métal réfractaire sur les surfaces à nu du conducteur. On chauffe le substrat, avec le conducteur et la couche de siliciure du métal réfractaire qui le recouvre, dans une atmosphère oxydante, avec une température et une durée telles que l'oxydant réagisse avec la couche du siliciure de métal réfractaire de façon à convertir une partie de celui-ci en dioxyde de silicium recouvrant une autre partie de la couche de siliciure réfractaire, non convertie en
dioxyde de silicium. Selon une variante, la couche de sili-
ciure de métal réfractaire, par exemple de molybdène,peut
être entièrement convertie en dioxyde de silicium.
Dans la fabrication de telles structures conduc-
trices composites, la surface inférieure du métal réfrac-
taire n'est pas convertie en une couche d'un siliciure du
métal réfractaire et, de plus, la couche supérieure de sili-
ciure, adjacente à la frontière entre la couche de siliciure
et la couche isolante peut manifester une réduction d'épais-
seur et d'intégrité. Dans l'opération suivante consistant à
former une couche de dioxyde de silicium recouvrant la cou-
che de siliciure, la surface inférieure du conducteur réfractaire et en particulier les bords de cette surface
peuvent être exposés à l'oxydant à travers la couche iso-
lante et la frontière entre cette couche et la couche de siliciure. L'oxydation résultante du métal réfractaire
dégrade l'ensemble de la structure.
L'invention porte sur des structures et des procé-
dés de fabrication de ces structures qui suppriment ces pro-
blèmes et difficultés.
Selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention, on réalise un substrat en matière semiconductrice qui est recouvert d'une couche de matière isolante. On forme une première couche de silicium polycristallin sur la couche de
matière isolante. On forme sur la première couche de sili-
cium polycristallin un conducteur en un métal réfractaire qui ne réagit pratiquement pas avec le dioxyde de silicium et on donne à ce conducteur une configuration désirée. On forme une seconde couche de silicium polycristallin sur le
conducteur en matière métallique, la couche de matière iso-
lante et la première couche de silicium polycristallin. On
chauffe le substrat, avec le conducteur en matière métalli-
que et les couches de silicium polycristallin, avec une température et une durée choisies de façon que les couches de silicium polycristallin réagissent avec une partie du conducteur pour former une couche d'un siliciure de la
matière métallique entourant une partie restante du conduc-
teur, non convertie en un siliciure de la matière métalli-
que. On chauffe dans un oxydant le substrat, avec le con-
ducteur, la couche de siliciure de métal et la partie de la première couche de silicium polycristallin située sous la couche d'un siliciure du métal, avec une température et une
durée choisies de façon que l'oxydant réagisse avec la cou-
che de siliciure pour convertir une partie de celle-ci en dioxyde de silicium recouvrant une autre partie de la couche de siliciure, non convertie en dioxyde de silicium, et de façon que l'oxydant réagisse également avec les parties à nu
de la première couche de silicium polycristallin et conver-
tisse ces parties en dioxyde de silicium.
La suite de la description se réfère aux dessins
annexés qui représentent respectivement
Figure 1: une vue en plan d'une structure compo-
site correspondant à un mode de réalisation de l'invention.
Figure 2: une coupe de la structure de la figure
1 selon les lignes 2-2 de la figure 1. -
Figures 3A-3E: des coupes de structures représcn-
tant les opérations successives d'un procédé de fabrication de la structure composite des figures 1 et 2, conformément
à l'invention.
Figures 4A-4E: des coupes de structures représen-
tant les opérations successives d'un autre procédé de fabri-
cation d'une structure composite correspondant à l'inven-
tion. On va maintenant considérer les figures 1 et 2
sur lesquelles on voit une structure composite 10 qui com-
prend un conducteur de premier niveau lia, en molybdène, réalisé conformément à l'invention. La structure composite comprend un substrat 12 qui est constitué par un substrat de silicium 13 sur lequel on a formé une couche de dioxyde de silicium 14. La couche 14 peut représenter l'oxyde de grille ou de champ d'un circuit intégré, tel qu'un réseau de formation d'image, un réseau de mémoire ou un circuit de traitement de signal ou de données. Une couche de silicium polycristallin 15a, présentant une configuration déterminée,
recouvre la couche isolante.14. Un conducteur composite com-
prenant un conducteur 17 en une matière métallique réfrac-
taire, comme du molybdène, et une couche 18 en siliciure de cette matière métallique entourant le conducteur et adhérant
aux surfaces à nu du conducteur, est placé de façon à recou-
vrir la couche de silicium polycristallin 15a, de configura-
tion déterminée, et à coïncider avec cette couche. Une cou-
che de dioxyde de silicium 19 recouvre la couche 18 de siliciure de molybdène et les parties à nu de la couche de silicium polycristallin 15a de configuration déterminée et
elle adhère à ces couches.
On va maintenant décrire- un procédé de fabrication de la structure composite des figures 1 et 2, en se référant aux figures 3A-3E. Les éléments des figures 3A-3E qui sont identiques aux éléments des figures 1 et 2 portent les mêmes numéros de référence. On forme un substrat 13 en une matière semiconductrice constituée par du silicium, d'une épaisseur d'environ 250 ym, recouvert d'une couche 14 de dioxyde de silicium d'une épaisseur d'environ 100 nm, obtenue par croissance thermique. On dépose sur la couche de dioxyde de silicium 14 une couche de silicium polycristallin 15, d'environ 200 nm d'épaisseur, en procédant par décomposition pyrolytique de silane à environ 7500C dans un courant d'un gaz porteur inerte comme de l'argon. On dépose sur la couche de silicium polycristallin une couche de molybdène d'une épaisseur. de 300 nm, en procédant par pulvérisation. On donne une configuration déterminée à la couche de molybdène en utilisant les techniques bien connues de masquage par
une résine photosensible et d'attaque, pour former un con-
ducteur 15, comme le montre la figure 3A. On dépose ensuite une autre couche de silicium polycristallin 16, d'une épaisseur d'environ 200 nm, sur le conducteur de molybdène 11 et la première couche de silicium polycristallin 15, en procédant par décomposition pyrolytique de silane à environ 7500C dans un courant d'un gaz porteur inerte tel que de l'argon, pour donner la structure qui est représentée sur la figure 3B. On chauffe cette structure dans une atmosphère inerte à une température d'environ 10000C pendant une durée choisie de façon à faire réagir le silicium polycristallin des couches 15 et 16 avec le conducteur de molybdène 11, pour produire une couche de siliciure de molybdène 18 d'une épaisseur appropriée, entourant la partie du conducteur de molybdène lia qui n'a pas réagi et adhérant à cette partie, comme le montre la figure 3C. On attaque ensuite les parties des couches de silicium polycristallin 15 et 16 qui n'ont pas réagi et sont à nu, en utilisant un agent d'attaque approprié pour le silicium, comme une solution aqueuse
d'hydroxyde de potassium qui attaque sélectivement les cou-
ches de silicium polycristallin sans attaquer de façon nota-
ble la couche de siliciure de molybdène 16 ou la couche iso-
lante de dioxyde de silicium 14, de façon à donner la struc-
2468206-
ture qui est représentée sur la figure 3D. Dans cette struc-
ture, un conducteur composite 17 qui est constitué par un conducteur en molybdène lia et par une couche de siliciure de molybdène 18 entourant les surfaces à nu du conducteur lia, recouvre une couche de silicium polycristallin lia for- mant une configuration déterminée. On oxyde ensuite la structure composite de la figure 3D dans une atmosphère oxydante à une température d'environ 10000C pour oxyder une partie de la couche de siliciure de molybdène 18 et les parties à nu de la couche de silicium polycristallin 15a,
ayant une configuration déterminée, afin de former une cou-
che de dioxyde de silicium 19 qui recouvre complètement le conducteur composite 17 et les surfaces à nu de la couche de silicium polycristallin 15a, de configuration déterminée, comme le montre la figure 3E. La couche 18 de siliciure de molybdène établit un écran entre le conducteur de molybdène 11 et l'atmosphère oxydante et on peut commodément choisir pour cette couche une épaisseur de plusieurs centaines de manomètres, bien qu'elle puisse être considérablement plus mince. On choisit l'épaisseur initiale de la couche de siliciure de molybdène de la structure composite de la figure 3C de façon qu'elle soit suffisante pour permettre d'obtenir
une couche de dioxyde de silicium 19 ayant l'épaisseur dési-
rée, comme le montre la figure 3E. Par exemple, lorsqu'on doit former un second niveau de métallisation sur la couche de dioxyde de silicium, on doit donner à la couche de dioxyde de silicium une épaisseur suffisante pour assurer
une bonne isolation électrique entre les deux niveaux.
L'épaisseur de cette couche de dioxyde de silicium 19 et l'épaisseur de la partie restante de la couche de siliciure de molybdène 18 dépendent de la durée et de la température de l'opération d'oxydation. On obtient ainsi une structure
composite qui comprend un conducteur de molybdène entière-
ment enveloppé par du dioxyde de silicium.
On va maintenant décrire en se référant aux figu-
res 4A-4E un autre procédé de fabrication d'une structure composite telle que celle qui est représentée sur les figures 1 et 2. Les éléments des figures 4A-4E qui sont identiques à
des éléments des figures 3A-3E sont désignés de façon iden-
tique. On réalise un substrat 13 en une matière semiconduc-
trice constituée par du silicium, d'une épaisseur d'environ
250 pm, sur lequel se trouve une couche de dioxyde de sili-
cium 14, d'une épaisseur d'environ 100 nm, obtenue par croissance thermique. On dépose sur la couche de dioxyde de silicium 14 une couche de silicium polycristallin 15, d'une épaisseur d'environ 200 nm, en procédant par décomposition pyrolytique de silane à environ 7501C, dans un courant d'un gaz porteur inerte tel que de l'argon. On dépose sur la couche de silicium polycristallin 15 une couche de molybdène d'une épaisseur d'environ 300 nm, en procédant par exemple par pulvérisation. On donne une configuration déterminée à la couche de molybdène en utilisant les techniques bien
connues de masquage par une résine photosensible et d'atta-
que, pour obtenir un conducteur 11, comme le montre la figure 3A. On dépose ensuite une autre couche de silicium polycristallin 16, d'une épaisseur d'environ 200 nm, sur le conducteur de molybdène 11 et la première couche de silicium polycristallin 15, en procédant par décomposition pyrolytique de silane à environ 7500C dans un courant d'un gaz porteur inerte, tel par exemple que de l'argon, comme le montre la figure 4B. On masque ensuite la couche de silicium polycristallin qui recouvre le conducteur de molybdène 11, à l'aide d'une résine photosensible, selon
les techniques classiques. On attaque les parties des pre-
mière et seconde couches de silicium polycristallin 15 et 16 non couvertes par la résine photosensible, avec un agent d'attaque approprié pour le silicium, comme une solution aqueuse d'hydroxyde de potassium qui attaque sélectivement le silicium polycristallin sans attaquer notablement la _--ouche isolante de dioxyde de silicium 14, pour produire la structure qui est représentée sur la figure 4C. Dans cette structure, le conducteur 11 est recouvert par une couche de
silicium polycristallin 16, ayant une configuration déter-
minée, d'une épaisseur d'environ 200 nm. On chauffe cette structure dans une atmosphère inerte à une température d'environ 10000C, pendant une durée choisie pour faire réagir le silicium polycristallin des couches 15 et 16 avec le conducteur de molybdène 11, afin d'obtenir une couche de siliciure de molybdène 18, d'épaisseur appropriée, entourant la partie du conducteur de molybdène 11 qui n'a pas réagi, et adhérant à cette partie, comme le montre la figure 4D. Si la durée de réaction est limitée, des parties des couches de silicium polycristallin 15 et 16 peuvent ne pas réagir, et ces parties peuvent comprendre une partie 15a de la couche polycristalline 15 située sous le conducteur 11, comme le montre la figure 4D. On obtient ainsi un conducteur composite 17 qui consiste en un conducteur de molybdène lia et en une couche de siliciure de molybdène 18 entourant les surfaces à nu du conducteur lia et recouvrant une couche de silicium
polycristallin 15a qui présente une configuration détermi-
née. On oxyde ensuite la structure composite de la figure 4D dans une atmosphère oxydante, comme de l'oxygène, à une température d'environ 10000C pour faire en sorte que la partie extérieure des couches de silicium polycristallin 15 et 16 soit oxydée pour donner du dioxyde de silicium, et également pour faire en sorte qu'une partie de la couche de siliciure de molybdène 18 qui recouvre le conducteur lia soit oxydée en dioxyde de silicium, en laissant une partie de la couche de siliciure de molybdène 18 qui recouvre le conducteur de molybdène lia. Pendant cette opération,
l'épaisseur de la partie de la couche de siliciure de molyb-
dène qui se trouve sous le conducteur lla peut augmenter du fait de la réaction entre le conducteur lia et la couche de
silicium polycristallin 15a, de configuration déterminée.
On vient de décrire et de représenter l'invention en liaison avec des structures d'électrodes composites dans lesquelles le conducteur 11 est en molybdène, mais il est évident que du fait de la similitude entre les composés du tungstène et ceux du molybdène, et en particulier entre les oxydes et les siliclures de ces métaux, le conducteur 11 peut être en tungstène. De plus, le conducteur 11 peut être constitué par d'autres métaux réfractaires qui ne réagissent
pratiquement pas avec le dioxyde de silicium, comme le tan-
tale, le platine et le palladium. En outre, les alliages des métaux réfractaires mentionnés ci-dessus dans lesquels le
métal réfractaire constitue un constituant essentiel con-
viennent pour le conducteur 11.
Dans le procédé décrit ci-dessus, on enlève le silicium polycristallin qui n'a pas réagi, avant l'oxyda- tion du siliciure de molybdène, comme le montre la figure 3D, mais on comprend qu'on peut effectuer l'oxydation du siliciure sans enlèvement du silicium polycristallin des
couches 15 et 16 qui n'a pas réagi.
Dans le mode de réalisation décrit, la couche de
matière isolante 14 sur laquelle on forme l'élément con-
ducteur 11 en molybdène est du dioxyde de silicium, mais
il est évident que-cette couche isolante pêtt être consti-
tuée par diverses autres matières, comme par exemple du nitrure de silicium, ou une couche de nitrure de silicium
recouvrant une couche de dioxyde de silicium, ou des combi-
naisons de ces matières qui sont capables de supporter les températures de fabrication utilisées. De plus, bien qu'on ait indiqué l'utilisation d'un substrat de silicium pour la matière sur laquelle on forme la couche isolante de dioxyde de silicium, on peut "iliser divers autres substrats semiconducteurs, comme par exemple en arséniure de gallium,
capables de supporter les températures de fabrication uti-
lisées.
Claims (9)
1. Structure composite, caractérisée en ce qu'elle comprend un substrat (13) en matière semiconductrice ayant une surface principale, une couche de matière isolante (14) qui recouvre cette surface principale, une couche de sili-
cium polycristallin (15) présentant une configuration déter-
minée et recouvrant la couche de matière isolante, un con-
ducteur composite qui comprend un conducteur (11) en une matière métallique réfractaire qui ne réagit pratiquement pas avec le dioxyde de silicium et une couche (18) d'un
siliciure.de cette matière métallique qui entoure les sur-
faces à nu-du conducteur, ce conducteur composite recou-
vrant la couche de silicium polycristallin de configuration déterminée et coïncidant avec elle, et une couche de dioxyde de silicium (19) qui recouvre les surfaces à nu du
conducteur composite et de la couche de silicium polycris-
tallin de configuration déterminée.
2. Structure composite selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière métallique réfractaire est choisie dans le groupe qui comprend le molybdène, le
tungstène, le tantale, le platine et le palladium.
3. Structure composite selon l'une quelconque des
revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de
matière isolante consiste en dioxyde de silicium.
4. Structure composite selon l'une quelconque des
revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de
matière isolante est constituée par une couche de nitrure
de silicium recouvrant une couche de dioxyde de silicium.
5. Structure composite selon l'une quelconque des
revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche de
matière isolante consiste en une couche composite de dioxyde
de silicium et de nitrure de silicium.
6. Structure composite selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la matière
semiconductrice est du silicium.
7. Procédé de fabrication d'une structure composite, caractérisé en ce que: on part d'un substrat d'une matière
semiconductrice recouvert par une couche d'une matière iso-
lante, on forme une première couche de silicium polycristal-
lin sur la couche de matière isolante, on forme sur la pre-
mière couche de silicium polycristallin, et avec une confi-
guration désirée, un conducteur en un métal réfractaire qui ne réagit pratiquement pas avec le dioxyde de silicium, on forme une seconde couche de silicium polycristallin sur le conducteur en matière métallique et sur la première couche de silicium polycristallin, on chauffe le substrat, avec le conducteur en matière métallique et les couches de silicium polycristallin, avec une température et une première durée choisies de façon que les couches de silicium polycristallin réagissent avec une partie du conducteur pour former une couche de siliciure de la matière métallique qui entoure une partie restante du conducteur, non convertie en un siliciure de la matière métallique, on chauffe dans un oxydant le substrat, comprenant le conducteur et la couche de'siliciure de métal, ainsi que la partie de la première couche de silicium polycristallin qui se trouve sous la couche de siliciure de métal, avec une température et une seconde durée choisies de façon que l'oxydant réagisse avec la couche de siliciure pour convertir une partie de celle-ci en dioxyde de silicium recouvrant une autre partie
de la couche de siliciure, non convertie en dioxyde de sili-
cium, et également de façon que l'oxydant réagisse avec les
parties à.nu de la première couche de silicium polycristal-
lin et convertisse ces parties en dioxyde de silicium.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on donne une configuration déterminée à la seconde couche de silicium polycristallin pour obtenir une partie de configuration déterminée de la seconde couche de silicium polycristallin recouvrant le conducteur, et on enlève la partie restante de cette couche, ainsi que la partie de la première couche de silicium polycristallin qui se trouve
au-dessous.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendica-
tions 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on enlève les parties à
nu et les parties qui n'ont pas réagi des couches de sili-
il cium polycristallin recouvrant la couche de siliciure métallique, ainsi que la couche de matière isolante, avant de chauffer le substrat, comprenant le conducteur et la couche de siliciure métallique, dans une atmosphère oxydante pendant la seconde durée.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US8798179A | 1979-10-25 | 1979-10-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2468206A1 true FR2468206A1 (fr) | 1981-04-30 |
Family
ID=22208403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8022678A Withdrawn FR2468206A1 (fr) | 1979-10-25 | 1980-10-23 | Structure conductrice composite pour circuits integres et procede de fabrication |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5678140A (fr) |
| DE (1) | DE3039622A1 (fr) |
| FR (1) | FR2468206A1 (fr) |
| GB (1) | GB2061615A (fr) |
| NL (1) | NL8005637A (fr) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5780739A (en) * | 1980-11-07 | 1982-05-20 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device and manufacture thereof |
| US4441247A (en) * | 1981-06-29 | 1984-04-10 | Intel Corporation | Method of making MOS device by forming self-aligned polysilicon and tungsten composite gate |
| US4557036A (en) * | 1982-03-31 | 1985-12-10 | Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. | Semiconductor device and process for manufacturing the same |
| JPS59100520A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| GB2145243B (en) * | 1983-08-18 | 1987-08-26 | Gen Electric | Optical lithographic processes |
| GB2145539B (en) * | 1983-08-22 | 1986-08-28 | Gen Electric | Optical preparation of molybdenum surfaces |
| JPS60225474A (ja) * | 1984-04-23 | 1985-11-09 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置 |
| EP0704883A3 (fr) * | 1988-02-11 | 1997-07-09 | Sgs Thomson Microelectronics | Chapeau de siliciure de métal réfractaire, pour protéger les structures multicouches de polycide |
| KR100294637B1 (ko) * | 1998-06-29 | 2001-10-19 | 박종섭 | 모스펫의폴리사이드게이트형성방법 |
| US6284636B1 (en) * | 2000-01-21 | 2001-09-04 | Advanced Micro Devices, Inc. | Tungsten gate method and apparatus |
| US6277744B1 (en) | 2000-01-21 | 2001-08-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Two-level silane nucleation for blanket tungsten deposition |
| US6274472B1 (en) | 2000-01-21 | 2001-08-14 | Advanced Micro Devices, Inc. | Tungsten interconnect method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4152823A (en) * | 1975-06-10 | 1979-05-08 | Micro Power Systems | High temperature refractory metal contact assembly and multiple layer interconnect structure |
| EP0002165A1 (fr) * | 1977-11-11 | 1979-05-30 | International Business Machines Corporation | Procédé de fabrication d'une structure de conducteurs et application aux transistors à effet de champ |
-
1980
- 1980-09-16 GB GB8029822A patent/GB2061615A/en not_active Withdrawn
- 1980-10-13 NL NL8005637A patent/NL8005637A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-10-21 DE DE19803039622 patent/DE3039622A1/de not_active Withdrawn
- 1980-10-23 FR FR8022678A patent/FR2468206A1/fr not_active Withdrawn
- 1980-10-24 JP JP14827180A patent/JPS5678140A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4152823A (en) * | 1975-06-10 | 1979-05-08 | Micro Power Systems | High temperature refractory metal contact assembly and multiple layer interconnect structure |
| EP0002165A1 (fr) * | 1977-11-11 | 1979-05-30 | International Business Machines Corporation | Procédé de fabrication d'une structure de conducteurs et application aux transistors à effet de champ |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| IBM TECHNICAL DISCLOSURE BULLETIN, vol. 22, no. 2, juillet 1979, Armonk (US) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL8005637A (nl) | 1981-04-28 |
| JPS5678140A (en) | 1981-06-26 |
| GB2061615A (en) | 1981-05-13 |
| DE3039622A1 (de) | 1981-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0002165B1 (fr) | Procédé de fabrication d'une structure de conducteurs et application aux transistors à effet de champ | |
| US4557036A (en) | Semiconductor device and process for manufacturing the same | |
| JP2967743B2 (ja) | ｎ型窒化ガリウム系半導体のコンタクト電極及びその形成方法 | |
| FR2468206A1 (fr) | Structure conductrice composite pour circuits integres et procede de fabrication | |
| US4227944A (en) | Methods of making composite conductive structures in integrated circuits | |
| FR2484140A1 (fr) | Procede de fabrication d'un dispositif composite, du type metal-oxyde-semi-conducteur, d'electrode de commande a faible resistivite superficielle, et dispositif obtenu | |
| JPH06140372A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| FR2679069A1 (fr) | Dispositif a semiconducteur comportant une couche d'interconnexion et procede de fabrication de celui-ci. | |
| FR2658951A1 (fr) | Procede de fabrication d'un circuit integre pour filiere analogique rapide utilisant des lignes d'interconnexions locales en siliciure. | |
| EP0013342B1 (fr) | Procédé de fabrication de transistors à effet de champ auto-alignés du type métal-semi-conducteur | |
| EP0213197A1 (fr) | Procede de fabrication de circuits integres. | |
| JPS61142739A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US4263058A (en) | Composite conductive structures in integrated circuits and method of making same | |
| US4845050A (en) | Method of making mo/tiw or w/tiw ohmic contacts to silicon | |
| JPS58500680A (ja) | 低抵抗合成金属導体を具えた半導体デバイスおよびその製造方法 | |
| EP0003926A1 (fr) | Procédé de réalisation d'un transistor à effet de champ à grille isolée | |
| JPS6190445A (ja) | 半導体装置 | |
| GB2139420A (en) | Semiconductor devices | |
| FR2750534A1 (fr) | Transistor et procede de realisation d'un transistor a contacts et a isolation de champ auto-alignes | |
| US20050279188A1 (en) | Removal of metal oxidation | |
| EP0177422A1 (fr) | Procédé de réalisation de grilles en siliciure ou en silicium pour circuit intégré comportant des éléments du type grille-isolant-semiconducteur | |
| JP2003197924A (ja) | 半導体素子の製造方法および半導体素子 | |
| JPH0491472A (ja) | 光電変換装置 | |
| JPS6351679A (ja) | 半導体装置 | |
| JPH1187272A (ja) | 半導体装置の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |